Ледяные домики на Красной планете уже не являются просто фантастическим изображением и становятся предметом серьезных научных исследований. Инженеры и архитекторы все чаще рассматривают местные ресурсы как ключ к созданию инопланетных баз. Одним из наиболее перспективных материалов для строительства Марса может стать простой водяной лед. Об этом сообщает Земля.com.
Преимущества ледяной архитектуры
Использование льда в качестве основного строительного материала для марсианской среды обитания имеет некоторые не столь очевидные преимущества. В отличие от тяжелых металлических конструкций или подземных укрытий, ледяной купол может эффективно защитить от космических лучей, пропуская при этом видимый спектр солнечного света. Это имеет решающее значение для создания психологически комфортной среды и создания жизнеспособных теплиц. Кроме того, лед обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, сохраняя тепло, вырабатываемое в жилом модуле.
«Это исследование расширяется и задается вопросом, как мы поддерживаем жизнь в других мирах? Можем ли мы найти решение, которое было бы экологически чистым и вдохновленным земными системами?» говорит студент Гарварда. Рафид Каюм.
История знает множество примеров успешного использования льда и снега в строительстве: от надежных иглу до сложных ледяных отелей. Физика, лежащая в основе их эффективности, будет работать и на Марсе, несмотря на более экстремальные условия.
Ключевые технологические проблемы
Основная трудность заключается не в самой концепции, а в ее практической реализации. Лед на Марсе, скорее всего, находится в смеси с пылью и реголитом, что лишает его прозрачности и структурной чистоты. Другая проблема – крайне низкое атмосферное давление, при котором жидкая вода нестабильна. Для получения строительного материала ученые предлагают использовать метод сублимации: нагревание льда до его превращения в пар с последующей конденсацией и замораживанием в очищенном виде.
Доступ к водяному льду также остается открытым вопросом. Основные резервы сосредоточены в полярных регионах, где условия слишком суровы для постоянного базирования.
«Если бы вы построили среду обитания в этих районах, вы бы хотели, чтобы люди вышли оттуда до начала арктической зимы», — говорит планетолог. Армин Кляйнболькоторые не участвовали в исследовании.
Более подходящими считаются средние широты Марса, где сочетание температурных условий и возможное наличие поверхностного льда кажутся оптимальными. Для этих областей разрабатываются текущие модели.
Устойчивость и долговечность конструкции.
Чтобы ледяной купол не таял из-за внутреннего тепла жилого модуля, инженеры предусмотрели многослойную конструкцию. Между внутренним пространством и внешней ледяной оболочкой идея состоит в том, чтобы поместить слой аэрогеля — сверхлегкого материала с исключительными теплоизоляционными свойствами. Кроме того, специальные гидрофобные барьеры должны препятствовать проникновению влаги в лед и его разрушению.
«Будет конвекция, как и на Земле, с перемешиванием тепла, что должно привести к достаточно равномерной температуре повсюду. [куполу]»объясняет планетолог из Гарвардского университета. Робин Вордсворт.
Компьютерное моделирование показывает, что такая конструкция может оставаться стабильной в широком диапазоне температур на Марсе. Однако для проверки теории необходимы наземные испытания в условиях, аналогичных марсианским, например, в высоких ледниках Антарктиды или в сухих антарктических долинах.
Идея ледяных поселений на Марсе представляет собой смелый симбиоз инженерии и принципа использования местных ресурсов. Если дальнейшие исследования подтвердят его жизнеспособность, это произведет революцию в подходе к планированию межпланетных миссий, сделав их более самодостаточными и менее зависимыми от поставок с Земли. В будущем аналогичные технологии можно будет применить и к другим ледяным телам Солнечной системы, открыв новые горизонты освоения космоса.
