Марс, красная планета, давно привлекает внимание исследователей. Помимо поисков жизни, на Красной планете активно изучают ее геологические особенности, в том числе - возможность добычи ресурсов.
Одним из наиболее интересных направлений исследования являются россыпные месторождения. На Земле россыпи представляют собой скопление ценных минералов, вынесенных водой, ветром или ледниками. Марс, хотя и выглядит сухим, в прошлом, скорее всего, имел большое количество жидкой воды.
«Терраформирование — очень долгий процесс для нашего жизненного цикла. Однако мы можем успеть создать человеческую базу [на Марсе]. По крайней мере, когда в будущем какая-то космическая цивилизация обнаружит наши руины, то они будут потрясены тем, как далеко мы зашли», — говорит Илон Маск. Но что будут делать на планете первые поселенцы?
Конечно же, в первую очередь, выживать. Первые поселения на Марсе будут довольно герметичными конструкциями, ведь для поддержания нормальных условий для жизни на планете необходимо создать давление в модуле, которое в 170 раз превышает Марсианское. Также необходимо будет адаптироваться к условиям низкой гравитации, ведь ускорение свободного падения там составляет всего лишь 3,72 м/с². Не менее важной задачей будет обеспечение в жилых и производственных модулях атмосферы, пригодной для жизни человека. Необходимо наладить выработку кислорода на Марсе. Благо есть водяной лед! Далее, синтезированный газ необходимо смешать с какими-либо нейтральными газами, ведь чистым кислородом дышать нельзя. Ну и, на последок, необходимо обеспечить колонию жидкой водой, как для выращивания различных агрокультур или даже для содержания первой животноводческой фермы, так и для жизнедеятельности самих людей.
Даа! Задача не из легких! Но, вполне решаема, в свете развития технологий на данный момент, ну или в ближайшей перспективе. Но что дальше? Чем будет заниматься на вновь освоенной планете человек?
Тут, общие правила развития поселения будут, наверное, такими же, как и на Земле. Людям необходимо сменить статус с выживающих на живущих в комфорте. А для этого нужны новые ресурсы, в т ч полезные ископаемые недр красной планеты.
Пока что, о конкретных полезных ископаемых на Марсе можно рассуждать только в гипотетическом ключе. С одной стороны, Марс может быть обогащен минеральными ресурсами, причём вследствие отсутствия свободного кислорода в атмосфере в нём может быть достаточно богатых месторождений самородных металлов, таких как медь, железо, вольфрам, рений, уран, золото. Добыча этих элементов может стать гораздо плодотворнее, чем на Земле, так как, например, благодаря отсутствию биосферы и высокому фону излучения можно широкомасштабно применять термоядерные заряды для подготовки пород к выемке.
Что касается россыпей, то, вероятно, на Марсе они присутствуют в огромном количестве. Считается, что потоки воды могли существовать на Марсе в течение некоторых периодов его истории, особенно в древнюю эпоху. Некоторые потоки подвергли поверхность планеты эрозии. В результате этих процессов образовывались системы долин и создавались отложения осадочных пород. Эти отложения перераспределялись в виде других структур, таких как конусы выноса, меандровые каналы, дельты рек, озёра. Процессы отложения и перераспределения пород ассоциированы с гравитацией. Вследствие воздействия гравитации, разной скорости течения и меняющегося потока осадочные пласты Марса формировались при различных условиях и, по итогу, создали различные структуры. Какие они по содержанию ценного компонента – будущая геологическая разведка покажет.
Для разработки месторождения на Марсе, как и на Земле, нужна горная техника, т е бульдозеры, экскаваторы, автотранспорт и т д и т п. Главной особенностью таких агрегатов в условиях Марса – это их работа на электрическом приводе. В принципе, на Земле уже существуют и активно эксплуатируются электрические экскаваторы, однако они имеют ограниченные возможности в плане систем разработки. Для такой техники обязательно наличие мощного источника электричества рядом с месторождением. Существуют и отдельные модели электрических бульдозеров и автосамосвалов, но и тут не будем забывать о суровых атмосферных условиях разработки марсианских месторождений. Какой вы знаете бульдозер, способный вести разработку пород при температуре -120 °С?
Да и про влияние атмосферного давления на различные гидравлические узлы не стоит забывать. Как показывают последние исследования, с помощью марсохода Curiosity, даже в экваториальных районах Марса на глубине несколько метров может быть вечная мерзлота, похожая на вечную мерзлоту Земного типа. Однако, температура на Марсе, в самые теплые дни, редко превышает +30 °С, а в среднем составляет -40 °С, при этом в ночное время может опуститься до -120 °С. Какие свойства у дисперсных Марсианских грунтов при такой температуре только предстоит выяснить, как и то, сможет ли их разрабатывать современная горная техника.
Кстати, а неплохо было бы сделать как-нибудь тяговый расчет бульдозера в условиях разработки Марсианского месторождения!
А что же с промывкой и обогащением? В условиях Марса необходимо или создать огромные герметичные хранилища жидкой воды, ведь на поверхности планеты, вследствие низкого атмосферного давления, она в жидком виде существовать не может, или использовать методы сухого обогащения. Ну и не будем забывать, что стоимость доставки грузов и организации добычи в агрессивной среде настолько велика, что никакое богатство месторождений не обеспечит рентабельность добычи.
Резюмируем!
Что делает Марс привлекательным для поиска россыпей?
Присутствие воды: Согласно данным миссий, Марс имел в прошлом огромные водные ресурсы. В результате эрозии и выветривания русла рек могли обогатиться ценными минералами, формируя россыпные месторождения.
Изученные геологические процессы: На Марсе обнаружены свидетельства существования вулканической активности, тектоники плит и эрозии. Эти процессы способствовали формированию богатых россыпей.
Потенциальные ресурсы: Россыпные месторождения могут содержать ценные минералы, такие как железо, титан, платина, а также редкие металлы, необходимые для производства электроники и космических технологий.
Сложности поиска и добычи:
Удаленность: Марс находится на значительном расстоянии от Земли, что значительно усложняет и удорожает исследования.
Суровые условия: Атмосфера Марса разрежена, а температура крайне низкая. Добыча ресурсов в таких условиях требует особых технологий и мер предосторожности.
Неопределенность: До сих пор нет точных данных о наличии и местоположении россыпных месторождений на Марсе.
Поиск ответов:
Миссии на Марс: Космические агентства активно разрабатывают миссии для изучения геологии Марса, включая поиск и изучение россыпей.
Роботизированные системы: Используются роботы для разведки и сбора образцов, что позволяет получить более точные данные о составе и геологическом строении поверхности.
Анализ спутниковых снимков: Данные с марсианских орбитальных аппаратов позволяют выявлять перспективные зоны для поиска россыпей.
Россыпные месторождения на Марсе: кладезь богатства или мираж?
Пока рано говорить о реальной ценности россыпей на Красной планете. Дальнейшие исследования, вероятно, прольют свет на этот вопрос. Но уже сегодня очевидно, что изучение марсианских россыпей несет огромный научный потенциал и может открыть новые горизонты для освоения космического пространства. Прогресс не стоит на месте, и, возможно, когда-нибудь в ювелирном магазине можно будет купить кольцо из марсианского золота, инкрустированное марсианским рубином.