Budoucí kolonie na Marsu může sloužit společně jako výzkumná stanice, hornická kolonie, ubytovna a pěstírna potravin. Může ale fungovat také jako továrna na patrně nejcennější prvek ve vesmírné ekonomice – vodík. Kdy se na Marsu začne vyrábět a kam se bude dodávat?
Možnostmi výroby vodíku na rudé planetě se zabývá nová studie Dr. Mikhaila Shubova z University of Massachusetts Lowell. Vodík má pro lidskou činnost ve vesmíru značný význam, ať už jako zdroj vody, nebo jako palivo pro raketové motory. Potíž je v tom, že zdroje vodíku jsou ve sluneční soustavě jako celku ne zrovna dobře dostupné.
Značné množství vodíku se nachází v Jupiteru nebo ve Slunci, ale těžit vodík z těchto zdrojů, které na okolí působí obrovskou gravitací, nehledě na tamní místní podnebí, by nebylo úplně levné. Vodu, jako zdroj vodíku, obsahují některá menší tělesa, například asteroidy. Ale tam ji pro potřeby potenciální kolonizace celé sluneční soustavy není dostatek.
Jedno místo však skýtá hojné zdroje vodíku a zároveň se vyznačuje poměrně slabou gravitací – Mars. Vodík se tu nachází ve formě zmrzlé vody. Z vody se snadno získá elektrolýzou, při níž navíc vzniká kyslík. A ten se na Marsu bude lidem také dost hodit.
Nejdřív kolonizovat, pak elektrolyzovat
Není pochyb, že voda na Marsu je důležitá nejen pro potenciální výrobu vodíku, ale ze začátku hlavně pro založení a udržení samotné lidské kolonie. Voda se na základně a budoucí kolonii bude recyklovat, takže další zásoby bude nutné čerpat pouze na doplnění případných ztrát.
Ačkoli se to na první pohled nezdá, vody je na Marsu poměrně dost. Sondy objevily na povrchu nebo těsně pod povrchem planety přes 5 milionů km3 ledu, což je zhruba 4,55 milionu km3 kapalné vody. Pro srovnání, objem veškeré vody v celém Středozemním moři (tam je voda, na rozdíl od Marsu, ovšem slaná a teplejší) je asi 3,7 milionu km3. I kdyby se pro spotřebu vody v kolonii využil jen nepatrný zlomek ledu na Marsu, stačilo by to pro potřeby deseti tisíc obyvatel prakticky napořád.
Vyvstává další otázka: Co se zbývajícími obřími zásobami marťanské vody, až bude kolonie dostatečně hydratována. Vodu by bylo samozřejmě možné využít pro další proměnu Marsu v druhou Zemi (tedy k tzv. teraformaci). Ovšem v krátkodobějším horizontu bude nejspíš hodnotnější vodu využít pro výrobu vodíku. Právě to Dr. Shubov navrhuje – ovšem pochopitelně až po rozvinutí vodíkového hospodářství v rámci sluneční soustavy, což je trochu dlouhodobější výhled. Mezi první kroky patří například vybudování orbitální stanice na oběžné dráze kolem Měsíce – něco jako připravovaný projekt Gateaway – a již zmíněné kolonie na Marsu. Dr. Shubov navrhuje zahájit výrobu vodíku až tehdy, když počet obyvatel Marsu překročí 10 000 lidí, tedy tam vznikne něco jako Hlinsko nebo Humpolec. Na vybudování takové kolonie bude třeba 20 milionů tun oceli a 3 miliony tun plastu.
Logistika Země–Mars
Technologicky vyspělá kolonie na Marsu by mohla vyrobit a dodávat nejméně 1 milion tun kapalného vodíku ročně. Vodík však bude třeba z planety nějakým způsobem exportovat. Jedním z možných řešení je obří katapult, vlastně druh elektromagnetického děla. To je dělo, kde projektilu dodává zrychlení nikoli explozivní nálož, ale hlavně elektromagnetické pole. V armádním sektoru již bylo elektromagnetické dělo úspěšně vyzkoušeno. Dělem by šlo dopravit kontejnery s vodíkem z povrchu Marsu na jeho oběžnou dráhu. „Vystřelování“ nákladu na oběžnou dráhu se plánuje i na Zemi, ale fyzikální podmínky na Marsu, zejména velmi řídká atmosféra a nižší gravitace (oproti Zemi jen téměř třetinová), tomuto způsobu přepravy na oběžnou dráhu velmi nahrávají.
Předpokládejme, že vodík máme na oběžné dráze Marsu, ale co s ním dál? Nejpravděpodobněji ho dopravit zpátky na Zemi, aspoň do té doby, než vzniknou ve sluneční soustavě další základny, kde se vodík bude hodit. Jako palivo se při cestě část přepravovaného vodíku spálí. Cílem pochopitelně je, aby spotřeba vodíku na 100 000 km byla co nejnižší. Řešení existuje, například v podobě eliptické dráhy, která protíná dráhy zmíněných planet kolem Slunce. Jakmile se těleso ocitne na takové dráze (říká se jí také Aldrinův orbit), nepotřebuje již žádný pohon – o ten se dále stará gravitace a „šlápnout na plyn“ je nutné pouze pro drobné korekce směru.
