پرواز سرنشین دار به مریخ که دونالد ترامپ، رئیس جمهور آمریکا از آن در میان اهداف ناسا یاد کرد، تنها نیمی از این ماموریت است. اگر خدمه پس از فرود درنگ کنند، برای خواب، تحقیق و حفظ سلامتی به محل زندگی محافظت شده نیاز است. دانشمندان جایگزینی برای بتن و فلز پیشنهاد کرده اند: ساختن پناهگاه از یخ مریخ.
تخمین زده می شود که بیش از 5 میلیون کیلومتر مکعب یخ آب در سطح مریخ و نزدیک آن و احتمالاً حتی بیشتر در زیر سطح وجود دارد. در نشست سالانه اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا با استفاده از مدلسازی، نویسندگان نشان دادند که از یخ میتوان برای ایجاد ساختارهایی با دوام و عایق استفاده کرد و در عین حال از تشعشعات خورشیدی نیز محافظت کرد.
والنتینا سومینی، پژوهشگر معماری فضایی در MIT که در این کار دخالتی نداشت، گفت: “این یک ایده بسیار جذاب است. مشکل کلیدی حمل و نقل کالا از زمین است، بنابراین استفاده از منابع محلی بسیار مهم است.”
برای مریخ، دو “مصالح ساختمانی” اغلب در نظر گرفته می شود – یخ و سنگ سنگ (لایه غبار سطحی). پردازش رگولیت دشوار است: غربالگری، استخراج اجزا و پردازش در دمای بالا مورد نیاز است. بنابراین تیمی به رهبری رافید کوایوم هاروارد بر روی خانه ها و گنبدهای یخی که مساحتی در حدود یک هکتار را پوشانده بودند، تمرکز کردند.
شبیه سازی یک پایگاه در مریخ
محاسبات نشان داده است که یک لایه یخ به ضخامت چند متر می تواند دمای داخلی را از حدود -120 درجه سانتیگراد به -20 درجه سانتیگراد افزایش دهد – به اندازه ای که یخ را ثابت نگه دارد. نویسندگان همچنین بر مطالعاتی تکیه میکنند که در آن افزودن مواد آلی (به عنوان مثال هیدروژل) ظرفیت باربری پانسمان را افزایش میدهد. بر اساس برآورد آنها، یک پوشش ضد آب، که احتمالاً باید از زمین حمل شود، به مقاومت در برابر تصعید (تبخیر) کمک می کند.
مزیت اصلی نوار نوری است: بیشتر نور ماوراء بنفش را مسدود می کند و به نور مرئی و مادون قرمز اجازه عبور می دهد. این بدان معناست که گنبدها از تشعشعات یونیزان مضر محافظت می کنند اما همچنان نور و گرما را حفظ می کنند که برای فتوسنتز و سلامت انسان مهم هستند.
با این حال، مشکلات جدی همچنان باقی است. مقدار زیادی مواد مورد نیاز خواهد بود: برآوردهای اولیه میگویند که روزانه حدود 15 متر مربع یخ فرآوری شده با ظرفیت عملیاتی معادل منبع انرژی ایستگاه فضایی بینالمللی مورد نیاز است. طوفان های گرد و غبار می توانند شفافیت و عایق بودن گنبد را کاهش دهند. علاوه بر این، سیستمهای حفاری و سایر تجهیزات زمین برای استخراج یخ مورد نیاز خواهند بود.