Марсианские соли — смесь зла и добра
Это главный компонент твердого ракетного топлива. Это позволяет воде на Марсе существовать в жидком виде, несмотря на то что атмосферное давление на поверхности Марса составляет 0,6 процента земного. Это также можно разбить на составляющие и высвободить кислород, которым смогут дышать будущие колонисты на Марсе. Знаете, что это? Перхлорат. Его на Марсе много — в марсианской пыли его в 10 000 раз больше, чем в песках и почвах Земли.
Учитывая полезные свойства перхлората, можно было бы подумать, что он безупречен, но только свет не отбрасывает тени. Будучи отрицательным ионом, перхлорат (ClO4-) образует различные соли, но оказывает негативные эффекты на здоровье. Перхлорат калия используется в качестве лекарственного средства для лечения определенных форм гипертиреоза (повышенной активности щитовидной железы). Однако воздействие перхлората в окружающей среде вызывает противоположное гипертиреозу явление — гипотериоз, пониженную активность щитовидной железы. Для марсианских колонистов это будет иметь разрушительные последствия.
Перхлоратами изобилует вся поверхность Марса. В 2009 году посадочный модуль NASA Phoenix находил перхлорат в марсианской грязи везде, куда смотрел. В прошлом сентябре Mars Reconnaissance Orbiter продемонстрировал крайне высокие концентрации перхлоратных солей в повторяющихся линиях на склонах (RSL) на поверхности планеты, образованных относительно свежими потоками воды. Эта находка разрешила загадку: как вода Марса могла оставаться жидкой достаточно долго, чтобы изменить его ландшафт.
Из-за тонкой атмосферы, чистая вода на Красной планете может существовать только в виде льда или пара, в зависимости от температуры. Но растворенные соли меняют физическую сторону химии: подповерхностная жидкая вода может появляться время от времени и собираться в озера и ручейки.
Перхлораты могут привести нас к подземной воде, которая, в свою очередь, может привести к нативным микроорганизмам, которых так ждут космобиологи. Также их придется учитывать при выборе мест для высадки человеческих миссий и создания колоний и терраформировании.
Кислород и энергия, заключенные в перхлорате, делают его потенциальным источником энергии на Марсе, как для выработки электричества, так и для движения ракет. Перхлорат аммиака был главным топливом для твердых ракетных ускорителей космических шаттлов, которые летали для NASA с 1981 по 2011 год. Колонизация Марса и даже первые высадки людей будут полагаться на использование марсианских ресурсов — для заправки аппаратов, которые будут перевозить людей с поверхности на орбиту, где те будут пересаживаться на крупные корабли для межпланетных путешествий.
Четыре атома кислорода в молекуле перхлората также делают его полезным для систем жизнеобеспечения. Колонисты могли бы взять микроорганизмы с Земли, которые будут разбивать молекулы с высвобождением O2. Затем этот кислород накачивался бы в системы жизнеобеспечения закрытых подземных жилищ.
Позже этот процесс можно было бы приспособить для обогащения воздуха, который будет закачиваться в запечатанные пещеры и кратеры, созданные с помощью активного паратерраформирования — создания земных условий в закрытых помещениях вместо того, чтобы брать всю планету под купол.
Хотя высокие концентрации перхлората будут поддерживать воду в жидком состоянии, она будет ядовитой и не сможет поддерживать микробную жизнь. На Земле любители соли процветают в Мертвом море. Но соли Мертвого моря не являются перхлоратами, и поверхностные воды Марса куда более соленые, чем Мертвое море — даже солонее, чем антарктический пруд Дон Жуана, соленость которого составляет 44%.
Наряду с гипотиреозом, перхлорат также приводит к апластической анемии и агранулоцитозу — состояниям, которые характеризуются жизнеопасным дефицитом клеток крови. Перхлорат особенно опасен для детей, которые кормятся от матери; на Земле с этим проблем нет, но в новом мире у колонистов может быть отдельная угроза.
Это означает, что нам придется принимать крайние меры предосторожности, убирая перхлораты из марсианской воды и земли, тщательно очищая выращенный урожай. Пыль можно удерживать с помощью фильтров воздуха в системах кондиционирования. Будущим колонистам придется непросто: им придется противостоять космической радиации, ухудшениям физического состояния в связи с низкой гравитацией, а также другими потенциальными марсианскими угрозами для здоровья человека.