Роберт Зубрин - Как выжить на Марсе
Купола с давлением 68 мбар привлекательны из-за своей легкости и небольшой цены — толщиной всего в 2 мм и массой в 800 кг при диаметре купола 50 м. Растениям для роста нужно атмосферное давление всего 50 мбар. Поэтому 30 мбар азота, 25 мбар кислорода, 12 мбар водяного пара и 1 мбар углекислого газа, поддерживаемые этими конструкциями, более чем достаточно, чтобы им было хорошо. Однако если растения и могут выжить при давлении атмосферы в 68 мбар, то вы — нет. Поэтому в таком куполе все работы придется выполнять в скафандре. Увеличение нагрузки и временных затрат по сравнению с низкой стоимостью купола не рационально.
Если хотите работать без скафандра, нужно поднять давление хотя бы до 170 мбар — поэтому рынок и предлагает именно такие модели. Но если вы не совсем стеснены в средствах, имеет смысл вложить их чуть больше и приобрести купол с таким же давлением, как в вашем доме, — 340 мбар. Тогда можно будет построить тоннели и свободно передвигаться между куполами и жилыми отсеками. И при этом не заморачиваться бесконечными компрессией и декомпрессией — что, я вам скажу, со временем очень утомляет. Более того, поскольку сила притяжения Марса почти втрое меньше земной, модели с давлением 340 мбар представляют собой наилучшие фермы, обеспечивая летающим насекомым как раз нужную плотность атмосферы. Если вы выберете такие купола, то сможете позволить себе даже разводить пчел для опыления — в то время как остальные жмоты будут заниматься этим сами. А занятие это настолько скучно, что я не знаю ни одного поселка, где бы не пытались избавиться от куполов с низким давлением.
И напротив, оранжереи со средним давлением являются прекрасной инвестицией, потому что — в дополнение к немедленной готовности служить производству пищи — они представляют собой потенциальные первоклассные жилые отсеки. Когда вы с соратниками соберетесь переезжать, их можно легко реконструировать и перепродать с огромной прибылью. Помимо этого, наличие куполов с давлением 340 мбар и их прямая доступность из жилых блоков увеличивают ценность самого поселка и этих блоков. Ведь такие оранжереи представляют собой отличное место для встреч — особенно ночью, когда сотрудники уже спят. В подобных поселках жизнь становится гораздо интереснее, чем в остальных, а улучшение локального качества жизни неизбежно отразится на увеличении продажной стоимости их домов.
Что касается моделей с давлением 1000 мбар, забудьте о них. Это очередное изобретение НАСА, цель которого — получать длительные выплаты от политически скованных спекулянтов недвижимостью. Для этого старое агентство поместило свой земной центр подготовки к полетам в ранее никому не нужную техасскую топь. Бедные люди, застрявшие там, думали, что эта плотная, липкая, грязная атмосфера — норма для всех живых существ во всех уголках планеты. Не имея возможности отплатить за такое безумство тем уважаемым землянам, которые их на это обрекли (а сами жили в свое удовольствие на прекрасном свежем воздухе), они решили отомстить всем остальным и принудить их дышать тяжелым затхлым воздухом — сначала во время лунной программы, а потом и нас. Но, помимо своей шокирующей закупоренности, концепция таких куполов полностью непрактична: они должны весить и стоить в три раза больше, чем обычные. Более того, тяжелый воздух требует большого количество азота, который нужно синтезировать по соответствующей цене и который подвергает всех жителей риску декомпрессии и экстренному выходу наружу. Итак, несмотря на бредовые идеи фанатиков тяжелого воздуха из Космического центра им. Буша ибн Сауда (ранее Джонсона), современный стандарт атмосферного давления — 340 мбар — был принят единогласно. Но фанатики на то и фанатики, чтобы не сдаваться так легко. Поэтому они до сих пор продают конструкции с давлением 1000 мбар тем идиотам, которые на них ведутся. Просто скажите: «Нет».
После покупки оранжереи ее нужно правильно закрепить. 50‑метровый купол с давлением 340 мбар подвергается воздействию 7000 т, пытающихся оторвать его от поверхности Марса, или 44 т на каждый метр периметра.
Итак, чтобы закрепить края купола на полоске земли шириной 3 метра, простирающейся по периметру купола (примите во внимание, что плотность марсианской почвы в четыре раза меньше плотности воды), нужно закопать якорь на глубине 10 метров — чтобы на него давила достаточная масса грунта. Вам нужно выкопать траншею шириной 3, глубиной 10 и диаметром 157 м, захоронить в ней края купола и засыпать ее почвой. Это сложный способ, поскольку требует перемещения 5000 кубических метров земли. Простой способ — выкопать узкую мелкую круговую траншею (например, 1 м шириной и 3 м глубиной — всего 500 м³ земли), поместить туда края купола и затем вбить их в грунт с помощью длинных узких острых колышков. Эти колышки продаются в магазинах S&R и стоят каждой копейки, потраченной на них, — если они действительно соответствуют своим характеристикам и имеют трубки, через которые можно пустить в землю горячий пар. Под поверхностью пар смешивается с почвой, после чего эта масса замерзает до состояния камня, удерживая колышки и купол на поверхности.
Очень простой метод, и работает он очень хорошо. Если, конечно, правильно установить достаточное количество колышков, а широкое и глубокое кольцо льда правильно смешано с землей — без пропусков — и тщательно заморожено до того момента, как в куполе появится атмосферное давление.
Вот и все. Впрочем, в зависимости от того, как долго вы планируете эксплуатировать купол до его смены или продажи, можно обеспечить его дополнительное уплотнение — брезентовым капюшоном с защитой от ультрафиолетового излучения или жестким плексигласовым геодезическим щитом. Стоимость установки последнего велика, и лучше оставить ее на усмотрение следующих владельцев.
Выращивание урожая
Итак, теперь у вас под оранжереей есть некоторая площадь земли, и нужно ее использовать для взращивания продуктов наиболее эффективно. Первое, что следует решить, какой атмосферой вы будете пользоваться. При давлении в куполе 340 мбар можно подавать кислород при 200 мбар и азот при 120 мбар — как и в жилом отсеке. Но вопрос в том, каким должен быть уровень углекислого газа. В атмосфере жилого блока его обычно подают при давлении 0,5 мбар — уровень, который сейчас превалирует на Земле.
Историческая заметка
Широко известен тот факт, что до благоприятного воздействия промышленной революции в атмосфере Земли было только 0,28 мбар углекислого газа, поэтому рост растений был сильно ограничен этой нехваткой их главного питательного вещества относительно текущего состояния. На Марсе есть возможность значительно улучшить атмосферу в этом плане, обогатив ее под куполом оранжереи большим количеством углекислого газа. Хорошие результаты даст повышение количества CO2 до 2 мбар, поскольку так мы увеличим рост урожая и не сделаем воздух спертым. Напомню, что 2 мбар углекислого газа — именно такое его количество присутствовало в атмосфере Земли 60 миллионов лет назад, в эоценовую эру, до того, как эволюция и быстрое размножение растений привели к катастрофическому обеднению атмосферы, уменьшили количество углекислого газа до критического уровня и отправили планету в долгие объятия ледникового периода и соответствующих ему массовых вымираний. Промышленная активность человека привела к медленному возвращению газа в атмосферу и завершила бы начатое спокойно и без всяких затрат, если бы не массовая истерия по поводу глобального потепления и возможного «изменения климата». Это привело к подписанию разных петиций, остановивших возрождение богатой атмосферы как раз в самом разгаре. Знаю, звучит невероятно, но это действительно так.
Помимо углекислого газа, растению для роста жизненно необходима вода. Утепление почвы в оранжерее добавит некоторое количество водяного пара для циркуляции внутри купола, но этого будет недостаточно. Можно добавить воду из своего геотермального колодца или, если у вас вдруг сухой источник питания, прочесать ближайшие залежи реголита с помощью тех способов получения воды, о которых я уже рассказывал.
Когда внутри купола будет достаточное количество воды, влага будет реагировать с перекисью водорода в почве, устраняя этот рисковый элемент из окружающей среды и освобождая начальное количество кислорода для оранжереи.
Кроме углекислого газа и воды растениям нужны микроэлементы, которые они обычно получают из грунта. В этом случае вам повезло: марсианская почва гораздо богаче минеральными элементами, чем земная. Это четко видно из следующей таблицы — взятой из официальных источников, но все равно точной.
Просмотрев ее, вы можете увидеть: касательно микроэлементов для растений, на Марсе есть все и даже больше. Да, типичная марсианская почва бедна калием, но его в огромных количествах и высокой концентрации можно получить из солевых пластов, которыми изобилуют сухие берега бывших морей, озер и прудов.
