Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете - Ричард Вагнер, Роберт Зубрин (2001)

В серии статей, опубликованных в конце 1980-х годов, инженер Брюс Маккензи подробно осветил эту тему и пришел к выводу, что оптимальный местный материал для строительства первых крупных сооружений на Марсе – кирпич [28]. Простая идея на первый взгляд может показаться несколько неожиданной, но на самом деле у предложения Маккензи много достоинств. Изготовление кирпичей – довольно простой процесс. Вот почему первые города на Земле возводились из кирпича, и по той же самой причине этот материал можно будет использовать для строительства первого поселения людей на Марсе. Для производства кирпича достаточно взять сильно измельченный грунт, увлажнить его, поместить его в форму под умеренном давлением, высушить, а затем обжечь. Высокие температуры для этого не требуются – много где до сих пор используется сырцовый кирпич, – при температуре печи 300 °C можно делать довольно качественные строительные блоки, особенно если замешать в материал что-нибудь вроде обрезков парашютного шелка, чтобы увеличить прочность. (Можно вспомнить, как в Библии описывается создание кирпичей египтянами: они смешивали грязь и солому. Это хороший инженерный ход, ранний пример производства композитных материалов.) На Марсе легко можно получить температуру в 900 °C, как в печи для обжига, чтобы сделать первоклассные современные кирпичи, используя либо печь с солнечными отражателями, либо тепло от ядерного реактора базы. Правда, понадобится вода, но, если печь сконструирована правильно, необходимое количество влаги даст пар, полученный при сушке кирпича при температуре 200 °C перед обжигом. На Марсе прекрасный материал для производства строительных блоков доступен почти повсеместно – это тонкая, богатая железом пыль вроде сухой глины, которая покрывает большую часть планеты слоем минимум в несколько сантиметров. При смешивании с водой та же красная пыль может быть использована для получения строительного раствора, который потребуется для укладки кирпичей. В самом деле, в экспериментах с имитацией марсианской почвы, проведенных в «Мартин Мариетта» в конце 1980-х годов, химик Роберт Бойд показал, что, просто смачивая и высушивая марсианскую почву, можно создать материал – он был назван дюрикрет (duricrete), – который схватывается почти так же хорошо, как земной бетон [29]. Результаты миссии «Викинг» показали, что марсианская почва содержит очень высокое количество кальция (около 5 %) и серы (2,9 %), в то время как анализ SNC-метеоритов, которые прилетели на Землю с Марса, показал, что названные химические элементы присутствуют на Красной планете в виде гипса (CaSO4 × 2Н2O). На Земле гипс используют для изготовления штукатурки, а если подвергнуть ее термической обработке, она станет известью. При добавлении извести к строительному раствору получается особо крепкий портландцемент.

Строительные материалы имеют различные степени прочности при растяжении и сжатии. Веревка или трос обладают большой прочностью при растяжении, но не наоборот. Стальная балка имеет большой запас обоих видов прочности. Кирпичные стены и колонны демонстрируют прочность при сжатии, но почти не выдерживают растяжения. Их очень трудно разрушить, но они оказываются почти бесполезны, если попытаться ими что-то скрепить. Тем не менее здания из блоков и цементного раствора, построенные три тысячи лет назад в Древнем Египте, стоят и сегодня. Строения из кирпича могут оказаться такими же прочными и на Марсе при условии, что их проектировщики будут придерживаться основного правила практически всей древней архитектуры: строения должны находиться под давлением.