|
Марсоход для разработки марсианских вулканов
|
|
|
|
Разные части Марса, как и Земля, имеют разные преимущества и недостатки в плане имеющихся ресурсов. Полярные шапки, вероятно, являются наиболее ценными с точки зрения содержания в них воды, что будет иметь решающее значение для любой экспедиции на Красную планету на раннем этапе.
|
|
|
|
Но чтобы по-настоящему раскрыть весь потенциал Марса, геологи считают, что нам нужно обратить внимание на вулканы, где, вероятно, есть легкодоступные ценные материалы, такие как никель, титан и хром, которые были размещены там, когда вулканы были активны.
|
|
|
|
Безопасный доступ к этим месторождениям на склонах одних из самых больших гор в Солнечной системе - непростая задача, и она рассматривается в новой статье Дивиджа Гупты и Аркаджита Айха, опубликованной на сервере препринтов arXiv, где они рассматривают необходимые требования для организации эффективной добычи полезных ископаемых на склонах об Олимпе и горе Элизиум.
|
|
|
|
Первым делом они нанесли горы на подробную карту. Используя данные лазерного высотомера Mars Orbiter, они составили топографическую карту целевых районов добычи полезных ископаемых вокруг нескольких марсианских вулканов. К счастью, большая часть местности имела уклон менее 2°, что делало ее безопасной для традиционных операций марсоходов, хотя вблизи кальдеры и на некоторых боковых уступах были участки более крутые.
|
|
|
|
|
|
|
Однако, чтобы обеспечить такую безопасность, исследователи рассчитали геологический "коэффициент запаса прочности", который представляет собой отношение сил, сопротивляющихся разрушению склона, к тем, кто его вызывает. Любое значение выше 1,0 считается "безопасным", то есть любое значение ниже этого значения может привести к оползню, если марсоход решит проехать по нему.
|
|
|
|
Еще одним фактором, который учитывался при расчете уклона, был его "аспект" — по сути, направление, в которое обращен склон. Это важно при выборе места для размещения солнечных панелей, а также помогает определить места, защищенные от безжалостного марсианского ветра.
|
|
|
|
Разобравшись с геологическим рельефом, с которым им предстояло работать, исследователи обратились к методам извлечения материала из него. Одним из возможных вариантов может быть террасирование, подобное тому, что наблюдается в крупных карьерах на Земле. В этом случае земля выравнивается с помощью пандусов, проходящих между различными уровнями, что обеспечивает устойчивость рельефа без риска оползней.
|
|
|
|
Другим потенциальным решением является "анкерное бурение", при котором большая буровая головка внедряется в местный реголит в качестве точки крепления. Закрепившись, она может использовать "операции с большим усилием" для быстрой добычи большого количества ценного материала.
|
|
|
|
Транспортировка этого материала обратно на базу, где его можно было бы переработать, является еще одной технической проблемой. Чтобы решить эту проблему, исследователи проанализировали, что будет эффективнее - автомобильный или железнодорожный транспорт. Неудивительно, что ответом является железная дорога, хотя это требует больших первоначальных инвестиций и, скорее всего, будет неосуществимо до тех пор, пока не будет обеспечена достаточная активность для строительства железнодорожной линии.
|
|
|
|
Последней задачей в работе было спроектировать марсоход, который действительно будет заниматься добычей полезных ископаемых. Разработанный ими проект весил около 2,1 тонны и был похож на Perseverance, с шестью колесами, постоянно поддерживающими контакт с землей. Он будет оснащен роботизированной рукой и будет питаться от радиоизотопного теплового генератора, аналогичного существующим моделям марсоходов. Однако он также будет оснащен солнечными батареями с функцией самоочищающейся вибрации, чтобы пыль не оседала на них в течение длительного времени.
|
|
|
|
В целом, система представляет собой разумный путь к успешной добыче ценных материалов на склонах марсианских вулканов. Однако это лишь одно из соображений в грандиозной схеме колонизации Марса, которая в конечном итоге произойдет в ближайшие столетия. Еще предстоит выяснить, какое место она занимает в списке приоритетов, но, по крайней мере, кажется, что у нас есть хороший инженерный подход к решению проблемы, когда придет время.
|
|
|
|
Источник
|
