火星殖民地可能是一个氢工厂，为内太阳系提供推进剂

火星殖民地有很多潜在用途。它可能是一个研究前哨、采矿殖民地，甚至可能是第二个家，如果我们的第一个地方发生了严重的问题。但它也可能是太空经济中最有价值的元素之一氢的潜在来源。

马萨诸塞大学洛厄尔分校的Mikhail Shubov 博士发表的一篇新论文讨论了这种可能性。氢气可用于无数应用。从制造水到作为火箭燃料爆炸，宇宙中最丰富的元素肯定有很多用途。问题是在更广阔的太阳系中相对难以进入。

在木星甚至太阳中都有很多这样的物质，但是从这些巨大的重力井中提取物质的光并不是特别划算。较小的轨道天体，例如小行星，有一些水可以用作氢源，但它们的体积不足以满足太阳系的所有需求。

太阳系中的一个特殊地方确实拥有丰富的潜在氢源和相对较弱的重力井。不可否认，红色星球上的氢是以水的形式存在的。然而，水解是一种相当常见的反应，需要能量，并且具有产生纯氧的额外好处，纯氧本身就很有价值。

然而，水在火星上还有很多其他用途，其中最重要的是维持任何最初希望进行氢输出的殖民地。然而，在任何群体的早期，水回收可能是一种常见的技术，因此一旦收集到足够的水，额外的输入只需要与任何水回收系统的损失相匹配。

虽然乍一看可能不像，但火星有很多水。卫星已在其表面或附近探测到超过 500 万平方公里的冰。如果将其中的一小部分用于殖民地的用水，它可以无限期地支持数万居民。

这就引出了另一个问题，在满足殖民地的需求后，如何处理留在表面的水。它可以用于任何未来的地球改造工作，但如果直接转化为氢，它可能对太阳系的中期经济更有价值。

Shubov 博士建议正是这样做，但前提是周围经济增长到足以保证在太空中大规模使用氢气。这不仅包括轨道基础设施，如网关空间站，还包括火星殖民地本身。在整篇论文中，他重复的一个建议是，只有当未来的火星殖民地中大约有 10,000 人居住时，才开始进行氢气提取过程。他甚至估计了建造足够大的殖民地以支持所有这些殖民者所需的钢铁和塑料总量。

然而，这些并不是唯一的规定，在地球上拥有发射基础设施是提出将氢气运出世界的经济论证的关键。一个潜在的基础设施解决方案是质量驱动器，一种非常长的轨道炮，可以直接从火星表面将氢气包发射到轨道上。虽然甚至有在地球上建造这样一个系统的计划，但火星的物理学更适合建造大规模驱动器或其他可以显着降低轨道发射成本的基础设施所需的大规模工程。

艺术家对火星上可能的殖民地的概念。

将氢送入环绕火星的轨道是件好事，但它从那里去哪里呢？地球是最可能的答案，至少在太阳系中的其他基地开始需要自己的氢之前。将大量天然气输送到地球不需要燃烧其中的一些燃料。然而，已经讨论了各种潜在的循环解决方案，最著名的是奥尔德林循环仪。

无论选择哪种解决方案将有价值的火箭燃料带回家，舒博夫博士都提出了这种氢输出系统如何工作的论点。即使在地球上，我们也离对这样一个氢市场的需求还很远，更不用说在太空中了。但这永远不会阻止一些梦想家提出可能从根本上改变太阳系经济的情景。