Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете

Идеи могут стать еще одним экспортным товаром для марсианских колонистов. Точно так же, как огромный дефицит рабочей силы в колониальной Америке XIX века привел к появлению «изобретательности янки», крайняя нехватка рабочей силы в сочетании с технологической культурой поможет развить марсианскую изобретательность. Благодаря этому будут множиться изобретения в сферах энергетики, автоматизации и робототехники, биотехнологий, а также многих других. Марсианские изобретения, лицензированные на Земле, позволят финансировать Красную планету, а также радикально повысить уровень земной жизни – так в XIX веке американские изобретения изменили Европу и в конечном итоге остальной мир.

Изобретения новой цивилизации, появляющиеся в силу необходимости, могут сделать Марс богатым, но есть и другие способы. Один из них – торговля полезными ископаемыми, которые можно добывать в поясе астероидов, лежащем между орбитами Марса и Юпитера.

Чтобы понять эту идею, необходимо рассмотреть энергетические отношения между Землей, Луной, Марсом и главным поясом астероидов. Пояс астероидов вступает здесь в игру, потому что, как известно, содержит обширные запасы очень богатых металлических руд в условиях низкой гравитации, что делает их потенциально легкими для экспорта на Землю [36]. Например, Джон Льюис из Университета штата Аризона рассмотрел случай простого астероида диаметром всего один километр. Масса такого астероида составит всего 2 миллиарда тонн, из которых 200 миллионов тонн будут приходиться на долю железа, 30 миллионов тонн – высококачественного никеля, 1,5 миллиона тонн – стратегически важного кобальта и 7500 тонн – смеси металлов платиновой группы, средняя стоимость которой при современных ценах может достигать 20 000 долларов за килограмм. В сумме это составит 150 миллиардов долларов для одной только платины. В этом почти нет сомнений, так как у нас имеется много образцов астероидов в виде метеоритов. Как правило, метеоритное железо содержит от 6 до 30 % никеля, от 0,5 до 1 % кобальта и концентрацию металлов платиновой группы по меньшей мере в 10 раз выше, чем в земных рудах. Более того, так как астероиды также содержат немало углерода и кислорода, все эти вещества могут быть выделены из астероида и отделены друг от друга с использованием химических процессов на базе моноокисида углерода, которые мы обсудили в главе 7 для очищения металлов на Марсе. На сегодня известно около 5000 астероидов, из которых около 98 % находятся в главном поясе между Марсом и Юпитером на среднем расстоянии от Солнца примерно 2,7 астрономической единицы, или а.е. (Земля находится на расстоянии 1 а.е. от Солнца). Эта группа в главном поясе включает все известные астероиды, находящиеся в пределах орбиты Юпитера, с диаметрами более 10 километров, сотни диаметром 100 километров и одно тело – Цереру – с диаметром около 950 километров. За исключением некоторого количества мелких объектов, которые подходят к Солнцу ближе, чем Земля, и нескольких замеченных за Юпитером, остальные 2 % астероидов, все малого размера, имеют орбиты, лежащие между орбитами Земли и Марса. Однако число околоземных астероидов, соответствующее 2 % от общего количества, является сильно завышенным в сравнении с количеством астероидов главного пояса, так как относительная близость первых к Земле и Солнцу делает их гораздо более удобными для обнаружения. Разумная оценка будет примерно такой: астероиды главного пояса превосходят по численности околоземную группу по меньшей мере в тысячу раз. Из близких к Земле астероидов около 90 % располагаются ближе к Марсу чем к Земле.

Из примера Льюиса должно стать ясно то, что все эти астероиды вместе представляют огромный экономический потенциал. Хотя в последнее время было сделано многое, чтобы подчеркнуть важность астероидов околоземной группы (особенно в связи с постепенным осознанием того, что, если мы не будем развивать космические программы по защите от таких астероидов, один из них, скорее всего, когда-нибудь врежется в нашу планету и уничтожит человеческую расу), относительные количества астероидов в двух классах с очевидностью показывают, что добыча будет сосредоточена в главном поясе.

Шахтеры, работающие на астероидах, не смогут производить большую часть необходимого им продовольствия на месте. Таким образом, возникнет потребность в импорте продуктов питания и других необходимых товаров или с Земли, или с Марса. Как показано в табл. 8.1 ниже, у Марса в этом отношении будет масса преимуществ. Они связаны с тем, что значения ΔV для запуска реактивной ракеты с Марса гораздо меньше, чем для запуска с Земли, и как следствие, отношение масс (полная масса заправленного космического корабля, деленная на его сухую массу), которое требуется для космических аппаратов, покидающих Марс, также намного меньше.