Как выжить на Марсе - Роберт Зубрин

Тем не менее для обычных наземных вездеходов предпочтительнее метанол-кислородные баки. Этому есть ряд причин, включая долгое время работы двигателя при использовании низкотемпературной системы питания, легкость работы с метанолом и переработку полученной в результате воды. Но самая главная состоит в огромных преимуществах, взаимодействии и дополнительной страховке, которую дает одинаковая для скафандра и планетохода система питания. Поэтому вы также должны знать, как синтезировать метанол (CH3OH). Это можно сделать, наполнив реактор медно-цинковыми окисленными шариками, нагрев его до 250 °C и добавив угарный газ CO и водород при давлении 20 бар.

Соедините две молекулы водорода с одной молекулой угарного газа и получите метанол. В общем, идея такова. К несчастью, вся реакция на этом не заканчивается. Чтобы отправлять оставшиеся газы обратно в реактор снова и снова, пока все они не будут использованы, вам нужен насос рециркуляции. Но если вы озаботитесь обеспечением этого процесса, то без проблем получите весь метанол, необходимый для приведения в движение вашей машинки когда угодно.

Взрывчатые вещества

Если можно сделать топливо и окислитель, то можно изготовить и взрывчатое вещество, которое пригодится при добыче минералов, рытье ям или как потенциальный аргумент в судебной тяжбе. На Земле устойчивую взрывчатку делают, смешивая топливный порошок с твердым окислителем — например, с нитратом или перхлоратом. Химия синтеза последнего несколько сложна, поэтому на Марсе мы предпочитаем чистый кислород в виде сжатого газа или в жидкой форме сразу смешивать с топливом. Так, можно наполнить бутылку, выдерживающую давление в 360 бар, кислородом под давлением в 240 бар и метаном — в 120 бар — и сделать отличную бомбу. Лучших результатов можно добиться, если использовать жидкие кислород и метан (смешанные в пропорции 2:1 моль или 4:1 по массе): получив преимущество из-за высокой плотности жидкой фазы, в бутылку того же размера можно «упаковать» в три раза больше взрывчатого вещества. Такие метан-кислородные криобомбы дают вдвое больше мощности на единицу массы, чем тротил. Однако они не используются на Земле, поскольку нестабильны и могут быть задействованы малейшим движением или искрой (как и все системы со сжатым газом), и потому нянечки родной планеты находят их неприемлемыми.

Обратите внимание: издательство Random House Inc., а также все его дочерние предприятия, подконтрольные компании, посредники или правопреемники не рекомендуют создание или использование метан-кислородных взрывчатых веществ на газообразной или жидкой основе на любой планете и при любых обстоятельствах и не несут ответственность за последствия, причиненные любому читателю или читателем этой книги.

Тем не менее эта проблема легко решается применением двухкамерной системы, в которой каждый из реагентов до момента использования содержится в отдельном контейнере, после чего открывается клапан и происходит смешивание веществ. Только после этого система становится снаряженной и очень опасной. Но это ненадолго, потому что после смешивания она взрывается. Что может быть безопаснее?

Пластик

Согласно старой и мудрой поговорке, «Под одеждой мы все голые» — именно поэтому нам нужно ее носить. Хотя на Земле еще остались отдельные эксцентричные личности, как варвары, предпочитающие заворачиваться в части кожного покрова других живых существ, на Марсе почти вся одежда сделана с использованием цивилизованных синтетических технологий. Пластик также нужен для создания мебели, спального места, стола, мусорных корзин, контейнеров для хранения, легких запчастей и сотен других полезных предметов. Так что, если вы не простофиля, вынужденный выкидывать уйму денег на импортируемое нижнее белье, сумки и стулья или не хотите жить обнаженным жлобом на полу немеблированного замусоренного отсека, то должны уметь синтезировать пластик.

Самые важные пластмассы, которые должен уметь делать пионер, — это полиэтилен и полипропилен. Первый нужен для большинства обычных вещей, включая мусорные пакеты, пластиковые контейнеры и низкопрочные детали. Для более качественного оборудования и хороших синтетических тканей лучше использовать второй. Обе пластмассы создаются с помощью одной и той же базовой химической технологии.

Начнем с реакции метанола с самим собой для получения диметилэфира: химическая формула — (CH3)2O, но мы зовем его просто ДМЭ.

Реакция создания ДМЭ высвобождает некоторое количество энергии, но от нее можно легко избавиться с помощью реактора с температурой 400 °C и давлением 1 бар, наполненного дешевым гамма-глиноземом. Готовый ДМЭ достаточно полезен и сам по себе, поскольку может стать отличным полностью сгорающим дизельным топливом, которое, в отличие от земных нефтехимических или биодизельных вариантов, не замерзает при марсианских температурах. Тем не менее сейчас нас интересует пластик, поэтому продолжим. Следующий шаг — скормить ДМЭ следующему реактору, заполненному обычным цеолитным катализатором ZSM‑5 (катализатор, запатентованный компанией Mobil). При температуре 400–450 °C и давлении 1–2 бара можно превратить ДМЭ в этилен (C2H4 при низком давлении) или пропилен (C3H6 при высоком). Если далее нагревать любое из этих веществ при высоком давлении, они полимеризуются и примут вид полиэтилена или полипропилена соответственно.

Готовый пластик можно заставить принять какую угодно форму, сделать из него нити и выткать ткань любого стиля и цвета. (Я рекомендую буро-красный, потому что он совпадает с цветом пыли и не такой маркий). Зачем платить другим за те вещи, которые можно легко сделать дома?

Кирпичи и керамика

Хотя почти все новые поселения начали использовать готовые жилые блоки, рано или поздно вы захотите расширить свои владения и построить новые здания. Для этих целей вам нужны искусственные строительные материалы. На Марсе, как и в безлесых районах Земли вот уже 5000 лет, самым простым для производства является кирпич.

Сделать его легко. Все, что нужно, это хорошо утрамбовать почву или пыль, увлажнить, поместить в форму под низким давлением и запечь. В магазине S&R вам попытаются продать красивую высокотемпературную электрическую обжигательную печь, но она не нужна. Прекрасные кирпичи можно делать и в 300‑градусной духовке, питаемой дешевыми солнечными отражателями. Если вам нужны крепкие кирпичи, смешайте почву с нитями ткани от старого парашюта. Их можно купить почти за бесценок в портовых синдикатах, обративших на всеобщее благо свою способность находить посадочные парашюты быстрее Правления Марса. Если вам на самом деле нужна дополнительная прочность обожженных при 900 °C кирпичей, обратитесь в Союз сестер: у него есть возможность поместить материал под систему отвода тепла ядерного реактора Нью-Плимута. Получившаяся продукция обладает прекрасными строительными качествами, но слегка радиоактивна.

(Обратите внимание: люди, управляющие этим бизнесом, постоянно нуждаются в сотрудниках и в агрессивной манере предлагают новым иммигрантам поработать на них. Не соглашайтесь.)

На Марсе широко встречается гипс — минералогическая форма сульфата кальция. Это хорошо, ибо для того, чтобы получить известь, нужно просто прокалить гипс. А если у вас есть известь, ее можно смешать с почвой мелкого помола и сделать портландский цемент — такого же отличного качества, как и у известного земного производителя.

Спускаемые аппараты еще на высоте отстегивают парашюты, и их сносит довольно далеко от поселений. Если парашюты собрать и нарезать, их нити значительно прибавят прочности кирпичам. Рисунок Майкла Кэрролла

Если ваше строение не будет отапливаться, можно сделать очень крепкие блоки, просто увлажнив землю и дав ей замерзнуть в форме. Такие вечные ледники могут быть скреплены друг с другом при помощи «водного» цемента, который заморозит их вместе намертво. Это очень простой и дешевый способ постройки зданий — но если их хоть раз обогреть, они превратятся в кучу грязи. Поэтому если вы надумаете покупать кирпичи, убедитесь, что они не являются чем-то подобным. Впрочем, такая технология может быть полезной для постройки домов на продажу.

Есть еще один важный момент при постройке зданий из кирпича, даже из наиболее обожженного. Кирпич крепок только при сжатии, но у него практически нет прочности на растяжение. Другими словами, в отличие от стали, которая в состоянии выдерживать нагрузку тяжелыми предметами и сопротивляться сильному растяжению, кирпич может только первое, но не второе. Новички обычно упускают эту тонкость из виду и думают о кирпичах, как о «крепком» строительном материале. Он крепок на Земле, потому что там домам не приходится сопротивляться силе, пытающейся растянуть их изнутри. Но на Марсе из-за внутреннего воздушного давления со зданиями, стоящими вне купола, такое происходит. И если вы попытаетесь создать атмосферу в доме из неармированного кирпича, он просто взорвется. Вам как владельцу помещения это может быть неприятно. Поэтому усвойте урок: кирпичные конструкции нужно держать под давлением. Самый дешевый способ это реализовать — завалить их сверху грязью, используя почву в качестве наружного пресса для кирпичных стен. Так вы нейтрализуете воздушное давление на них изнутри. Чтобы противостоять стандартной домашней атмосфере на Марсе (340 миллибар), нужен слой грязи толщиной 2,473 метра. Конечно, плотность почвы не везде одинакова, поэтому насыпьте побольше — для уверенности.