Polarne kape Marsa najbogatiji su izvor vode, no geolozi smatraju da bi pravo bogatstvo moglo ležati u vulkanima. Na njihovim padinama nalaze se vrijedni metali poput nikla, titana i kroma, nastali tijekom aktivnih vulkanskih faza planeta. Novi znanstveni rad posvećen je upravo pitanju kako na siguran i učinkovit način organizirati rudarske operacije na Olympus Monsu i Elysium Monsu, najvećim planinama Sunčeva sustava.
Mars, poput Zemlje, nudi različite resurse u različitim regijama. Polarne kape imaju ključnu važnost jer sadrže velike količine leda, presudne za prve misije s ljudskom posadom. No dugoročna kolonizacija tražit će i metale potrebne za industriju i infrastrukturu. Analize pokazuju da bi upravo padine marsovskih vulkana mogle sadržavati lako dostupne naslage nikla, titana i kroma.
Autori rada, Divij Gupta i Arkajit Aich, prvo su detaljno kartirali ciljana područja korištenjem podataka s instrumenta Mars Orbiter Laser Altimeter. Dobiveni topografski prikazi pokazali su da većina padina ima nagib manji od 2°, što ih čini pogodnima za kretanje rovera. Strmiji dijelovi ipak postoje, osobito oko kaldera i rubnih rasjeda.
Kako bi se procijenila sigurnost, istraživači su izračunali tzv. faktor sigurnosti, omjer sila koje sprječavaju klizanje tla u odnosu na one koje ga potiču. Vrijednost veća od 1,0 smatra se stabilnom, dok manji omjeri upućuju na rizik od odrona ako se rover kreće tim dijelom.
Orijentacija i okolišni uvjeti
U analizi je posebno razmatrana orijentacija padina (aspekt), odnosno smjer u kojem su okrenute. To je važno za optimalno postavljanje solarnih panela i izbor lokacija koje su djelomično zaštićene od snažnih marsovskih vjetrova.
Nakon procjene geoloških uvjeta, istraživači su se posvetili tehnikama vađenja materijala. Jedna opcija je izrada terasa, slično kao u velikim površinskim kopovima na Zemlji. Takav sustav rampi između razina omogućava stabilnost i smanjuje rizik od odrona.
Druga razmatrana tehnika je tzv. sidreno bušenje. U tom pristupu masivna bušilica prvo se učvršćuje u regolitu i djeluje kao sidro, čime se stabilizira cijeli sustav. Tek nakon toga slijede snažni mehanički zahvati kojima se iz podloge može izdvajati veća količina vrijednih minerala u relativno kratkom vremenu.
No, vađenje rude samo je dio procesa. Jednako složen izazov predstavlja njezin transport do baze za preradu. Istraživači su usporedili dvije opcije – cestovni i željeznički prijevoz. Analiza pokazuje da je željeznica dugoročno učinkovitija i sigurnija, ali i znatno skuplja u početnoj fazi. Stoga bi se mogla uvesti tek kada opseg rudarskih aktivnosti postane dovoljno velik da opravda ulaganje u izgradnju trajne infrastrukture.
Dizajn rudarskog rovera
Na kraju su istraživači predstavili koncept specijaliziranog rudarskog rovera. Prema njihovom prijedlogu, vozilo bi imalo masu od oko 2,1 tone i konstrukciju sličnu roveru Perseverance. Opremljeno je s šest kotača koji stalno održavaju kontakt s podlogom, robotskom rukom za manipulaciju materijalom te izvorom energije u obliku radioizotopnog termoelektričnog generatora. Dodatno, predviđeni su solarni paneli s vibracijskim sustavom za automatsko uklanjanje prašine, čime bi se osigurala dugotrajna funkcionalnost.
Rezultati istraživanja potvrđuju da je tehnički moguće razviti održiv sustav rudarenja na padinama marsovskih vulkana. No, riječ je tek o jednom od brojnih preduvjeta za buduću kolonizaciju planeta, koja će zahtijevati rješavanje širokog spektra inženjerskih i organizacijskih izazova. Kada će takvi projekti dobiti prioritet u planiranju misija, zasad nije poznato, ali jasno je da prvi konkretni inženjerski koncepti već postoje.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
