Слабото магнитно поле и илузията за изкуствен щит
Основният проблем на Марс не започва от студа или сушата, а от липсата на работещо динамо в дълбините му. Планетата е изстинала прекалено рано, металното ѝ ядро е загубило конвекцията си и в резултат магнитното поле е практически унищожено. Без тази геодинамична защита слънчевият вятър методично отвява горните слоеве на атмосферата в продължение на милиарди години.
Идеята за изграждане на свръхпроводящ пръстен по екватора на планетата звучи елегантно на хартия, но бързо попада в интелектуална мъгла, щом се пренесе на терен. За да функционира такъв проводник, е необходимо непрекъснато охлаждане до криогенни температури по протежение на над 21 000 километра сурова повърхност. Дори при използването на течен азот поддържането на подобна инфраструктура в условия на непрекъснати прашни бури, микрометеоритна бомбардировка и екстремни температурни амплитуди представлява логистичен кошмар. Поддръжката на подобен кабел изисква постоянни доставки на оборудване и ремонтни екипи, каквито никоя автономна база не може да поддържа в продължение на десетилетия.
Другият популярен вариант – поставянето на магнитен дипол в точката на Лагранж L1 между Слънцето и Марс – изглежда с една идея по-реалистичен от гледна точка на необходимия материал, но там се сблъскваме с фундаментални въпроси около стабилността на орбитата и консумацията на енергия. Всяка пробойна в системата би означавала незабавно излагане на повърхността на радиационни потоци, които увреждат сложната електроника и разрушават всякаква биологична структура.
Въглеродният диоксид и липсващата маса за атмосфера
Идеята, че можем бързо да отключим плътна атмосфера чрез бомбардиране на полярните шапки или освобождаване на въглероден диоксид от базалтовите скали, среща сериозен химически проблем. Орбиталните измервания и данните, събрани от марсоходите през последните десетилетия, показват, че на планетата просто няма достатъчно леснодостъпен въглероден диоксид.
Повечето от свързаните карбонати са вълнообразно дълбоко в кората, заключени в силикатни скали, чието разграждане изисква невъобразимо количество топлинна енергия. Термодинамиката е неумолима: за да се разгради такъв обем скална маса, са необходими термични инсталации или ядрени удари с такъв мащаб, че повърхността би се превърнала в радиоактивно архивно гробище за векове напред. Дори при пълно изпаряване на наличните полярни шапки, атмосферното налягане би се увеличило с едва няколко процента спрямо настоящето, което е крайно недостатъчно за поддържане на водата в течно състояние извън тесни, затворени локации.
Предишни изследвания върху [атмосферната ерозия на планетите от земен тип] показват, че без достатъчно висока маса на самата планета, гравитацията не може да задържи леките газове. Марс има едва 38 процента от земната гравитация. Това означава, че дори да успеем по някакъв чудодеен начин да инжектираме плътна газова обвивка, тя непрекъснато ще дифундира в космоса. Това не е процес, който се случва за милиони години; при определени атмосферни динамики загубите в горните слоеве се ускоряват значително, превръщайки поддържането на налягането в безкрайна сметка без покритие.
Водните ресурси и перхлоратната отрова в почвата
Наличието на лед в подпочвените слоеве от средните ширини до полюсите наистина е потвърдено от радарните изследвания. Това са огромни обеми, но те далеч не са кристално чист ресурс, готов за пиене или напояване. Реголитът на Марс е напоен с перхлорати – соли на хлорната киселина, които са силно токсични за повечето известни земни организми и действат като мощни инхибитори на щитовидната жлеза и клетъчното дишане.
За да се ползва този лед, почвата трябва да премине през промишлен процес на промиване и химическа детоксикация. Използването на бактерии за разграждане на перхлоратите е теоретично възможно в контролирани лабораторни условия, но прилагането му върху милиони квадратни километри открита площ е съвсем друга тема. При температури, които масово падат под минус 60 градуса по Целзий, метаболитната активност на всякакви микроорганизми клони към нула. Без предварително затопляне бактериите просто изпадат в анабиоза или замръзват.
Проблемът със затоплянето пък ни връща обратно към парниковите газове. Идеята да се изградят автоматизирани фабрики за производство на флуоровъглероди (SF6 или CF4) звучи логично заради високия им коефициент на задържане на топлина. Само че тези инсталации изискват добив на редки елементи, изграждане на тежка добивна инфраструктура, енергийни реактори и автономни ремонтни възли на планета, където най-близкият склад за резервни части е на поне шест месеца път с ракета.
