Что касается жилья на Марсе, может ли ответ заключаться в том, чтобы зарыться в древние вулканы вместо того, чтобы строить жилье снаружи, под открытым небом? Поскольку у Марса нет магнитного экранирования, как у Земли, может ли это помочь в смягчении вредного излучения Солнца?
Да, в конце концов, но сначала мы должны установить структурную стабильность любых таких пород, получить представление о сейсмической активности марсианских недр, сезонных изменениях его тепловых характеристик, насколько быстро эоловые процессы блокируют доступ к ним, количестве летучих веществ, заключенных в марсианских недрах. скала, которая может разрушиться во время бурения или при более высоких температурах среды обитания, получить тяжелое оборудование, необходимое для этого, или сделать его на месте, когда у нас будут другие необходимые для этого средства, и мы научимся использовать марсианские ресурсы для поддержки такой промышленности, и нам, возможно, тоже не придется прибегать к таким радикальным мерам, если мы научимся вместо этого использовать марсианский реголит в качестве биозащитной массы. Давайте немного расширим все эти пункты;
Во-первых, древние вулканы могут быть не лучшим выбором, поскольку они, как правило, довольно пористые и нестабильные из-за множества путей, по которым течет через них лава, а давление, нарастающее внутри него перед извержениями, также имеет тенденцию образовывать глубокие трещины. Поскольку марсианская гравитация почти в три раза слабее земной, сам вес таких образований не уплотняет структуру так быстро, как мы ожидали здесь, и из-за этого они становятся выше. Гораздо выше. Не так сильное выветривание и отсутствие тектонической активности на Марсе еще больше замедляют это оседание горных пород. Остаточное тепло после активности вулканов также могло позволить летучим веществам просачиваться глубоко в эти трещины и заполнять их. По мере того как они в конечном итоге замерзают, они также могут расширяться (вода) или сжиматься (сухой лед) и еще больше трескать или ослаблять горную породу. Лучшим выбором могут быть кальдеры, которые уже разрушились и позже были заполнены когда-то текущей, а затем застывшей лавой. Если бы этот процесс происходил в древние марсианские времена, когда планетарное магнитное поле все еще существовало, такие застывшие пласты лавы также оставались бы слегка магнитными, образуя то, что мы называемостаточное магнитное поле . У Марса есть пятна на поверхности, где присутствует это магнитное поле, но, к сожалению, в лучшем случае до пары микротесла, оно довольно слабое (примерно в 30 раз слабее, чем магнитное поле Земли на ее поверхности) и достаточно локализовано.
Во-вторых, марсианская поверхность активна, и на планете есть времена года, как и на Земле, только еще длиннее и с большей разницей температур на поверхности. Возможно, наиболее очевидными поверхностными процессами являются ветры, которые могут вызывать глобальные пыльные бури, и они вызывают различные эоловые образования, как ветровую эрозию, так и осадконакопление. Это может означать, что входы в пещеры могут быть заблокированы песком. Но, возможно, еще менее известны сезонные веера, которые оживают во время марсианских весен, образованные сухим льдом (замерзшим углекислым газом), внедренным в реголит зимой, а затем прогретым весной. Это может вызвать бурный (читай: взрывной) выброс летучих веществ под реголитом и образование вееров сухого льда, которые наблюдались на Марсе. Конечно, мы могли бы выбрать области, где это не проблема, но я хотел продемонстрировать, к чему может привести большая разница температур между сезонами. Очевидно, что горные породы также будут подвержены этим сезонным колебаниям температуры. В зависимости от их тепловых характеристик это могло вызвать дополнительное разрыхление материалов ближе к поверхности. И если они содержат много летучих материалов, как обсуждалось ранее, такая среда может быть буквально взрывоопасной. Особенно, если мы попытаемся построить среду обитания сверху или внутри него, это может действовать как крышка скороварки. как обсуждалось ранее, такая среда может буквально быть взрывоопасной. Особенно, если мы попытаемся построить среду обитания сверху или внутри него, это может действовать как крышка скороварки. как обсуждалось ранее, такая среда может буквально быть взрывоопасной. Особенно, если мы попытаемся построить среду обитания сверху или внутри него, это может действовать как крышка скороварки.
В-третьих, конечно, нам потребуется довольно тяжелое оборудование, чтобы рыть такие норы. У нас этого нет (самая тяжелая часть оборудования, которую мы до сих пор там приземляли, была около двух метрических тонн тяжелого MSL), и мы не получим ее в ближайшее время на Марсе. Но если вы готовы ждать, то я думаю, что мы могли бы в конечном итоге создать марсианскую промышленность и научиться использовать ее многочисленные ресурсы для создания необходимого тяжелого оборудования. Но я хотел подчеркнуть, что к тому времени, когда мы будем готовы зарыться в марсианские горы, у нас должны быть способы защитить нашу среду обитания от опасного излучения другими, более доступными способами. И, к счастью, на Марсе много песка, который поначалу можно было использовать просто как защитный материал.
Что касается подповерхностной сейсмической активности на Марсе, мы получим четкий обзор только после того, как NASA InSigth(внутреннее исследование с использованием сейсмических исследований, геодезии и переноса тепла) посадочный модуль достигает поверхности Марса, предположительно, в конце 2016 года. Поэтому, пока у нас нет этих данных, может быть более разумным искать более структурно стабильные естественные пещеры, возможно, близко расположенные под поверхностью лавы. трубы, которые могут иметь многометровую ширину и там, где текущая лава уже начала остывать, могут образовывать вокруг себя толстые и прочные силикатные стены. у некоторых также могут быть естественные выходы на открытое пространство, и если они образовались на слегка наклонном склоне (что часто бывает), пыль не так легко заблокировала бы их. Имейте в виду, мы все еще говорим о неизведанной, в значительной степени не выветрившейся местности, и мы бы нарушили ее миллионы лет ненарушенных естественных циклов (суточных, сезонных, ...) деятельностью человека, включая, вполне возможно, тяжелую технику и взрывчатку. . Каждая из таких лавовых труб должна быть сначала проверена на месте, и, возможно, потребуется усиление конструкции. Убедитесь, что вы взяли с собой много инженеров-строителей, геологов и сейсмологов.
Итак, TL;DR — однажды мы научимся копать глубокие норы в марсианских склонах той или иной разновидности, но нам все равно придется научиться обходиться без этого, если люди вообще собираются колонизировать Марс.
Я не марсианский геолог, но я бы предположил, что состав горных пород в вулканах отличается от среднего для всего Марса — интересно, предпочтительнее ли это?
Уверенность в использовании твердой породы для радиационной изоляции уже высказывалась ранее (эта ссылка касается даже лавовых пещер!). Это может быть полезно для смягчения вредного излучения, любой материал (твердый, жидкий или газообразный) полезен для этой цели , если у вас его достаточно .
ДжонМ