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

Ура! С2Н4 – это этилен, отличное топливо и ключ к нефтехимической и пластмассовой промышленности. Реакция (3) весьма экзотермическая и, как и производящая метан реакция Сабатье (см. главу 6), может быть использована в качестве источника тепла для эндотермической реакции ОКВЕ. Также она имеет высокую константу равновесия, что делает возможным получение большого выхода этилена. Однако обычно протекают и побочные реакции, результатом которых становится пропилен (С3Н6) – тоже отличное топливо и ценное сырье для производства пластмассы. А вот высшие углеводороды вроде парафина, производящиеся в процессе побочных реакций, – уже не так хорошо, поскольку они могут вызывать проблемы, если не удалять их из продукта. Хотя эта система и более сложная, она имеет важные преимущества над простой реакцией Сабатье.

Во-первых, этилен включает только два атома водорода на один атом углерод, в то время как метан – четыре. Таким образом, если использовать этилен в качестве топлива вместо метана, понадобится завозить с Земли вдвое меньше водорода или добывать в два раза меньше воды.

Во-вторых, точка кипения этилена (при давлении в одну атмосферу) -104 °C, что значительно выше, чем у метана (-183 °C). При давлении в несколько атмосфер этилен можно хранить без охлаждения при средних температурах окружающей среды, тогда как критическая для метана температура ниже тех, что обычно бывают по ночам на Красной планете. Потому этилен можно сжижать на Марсе без использования криогенного оборудования, тогда как метан – нельзя. Это сокращает энергию, необходимую на охлаждение системы для производства топлива на этилене и кислороде, примерно вдвое относительно энергозатрат на охлаждение системы для производства метан-кислородной смеси. Также это значительно устраняет необходимость изолировать топливные баки и делает работу с полученной смесью во всех отношениях проще.

В-третьих, плотность жидкого этилена на 50 % больше, чем плотность жидкого метана, что позволяет использовать более компактные и потому более легкие топливные баки для марсианского взлетного модуля или роверов для поверхности Марса. В-четвертых, этилен может применяться не только как топливо или для сварки. Он используется в качестве обезболивающего, как агент для созревания фруктов и как средство сокращения времени покоя для семян. Все эти особенности будут очень полезны для создания базы на Марсе. Но как бы чудесно ни звучало сказанное, это ерунда по сравнению с главным назначением этилена и пропилена: изготовлением полиэтилена, полипропилена, а также множества других видов пластика. Из этих материалов можно делать пленку или ткань для создания больших надувных конструкций (в том числе жилых куполов), а также для производства одежды, сумок, изоляции, шин и др. Пластмассы могут быть очень плотными и твердыми, пригодными для изготовления емкостей – как маленьких, так и огромных, – посуды, инструментов, инвентаря, медицинского оборудования и бесчисленного множества других небольших, но необходимых объектов, а также жестких конструкций любого размера и формы, прозрачных и непрозрачных. На основе пластиков могут быть изготовлены смазки, герметики, клеи, ленты – список почти безграничен. Развитие производства пластмасс на основе этилена на Марсе, таким образом, откроет широчайшие перспективы для заселения планеты.