Варианты применения энергии Солнца и ветра для периферийных энергетических установок вместе с использованием геотермальной энергии для основных потребностей указывают, что при использовании ядерных реакторов в начале освоения планеты марсианская база, которая освоит соответствующий набор технологий использования местных ресурсов, будет способна расширять возможности по обеспечению источниками энергии своими силами. Чем больше энергии окажется у базы, тем быстрее она станет расти и, следовательно, получать еще больше энергии по мере роста. Как только на Марсе появится возможность для производства солнечной, ветряной и особенно геотермальной энергии, рост базы станет экспоненциальным.

Использование базы для передвижения на большие расстояния

А не прекратится ли глобальное исследование Марса в период, пока будет строиться база? Ничего подобного! Как бы хорошо мы ни выбрали место для нее, с уверенностью можно сказать, что некоторые существенные ресурсы, необходимые для ее развития, окажутся доступны только на участках, удаленных на десятки, сотни или тысячи километров от нее. Для роста базы потребуются глобальное разведывание и транспортировка ресурсов. Это будут симбиотические отношения, в которых сама база станет обеспечивать возможность для передвижения исследователей на большие расстояния.

Ситуация в некотором смысле аналогична истории освоения Антарктики человеком. До Международного геофизического года (1957) исследование проводили посредством серии выездов, где каждая разведывательная группа использовала собственный корабль в качестве базы. Однако с начала того года было принято решение построить большую постоянно работающую базу в проливе Мак-Мердо. Сегодня она позволяет использовать и ремонтировать механизированные транспортные средства, вертолеты и самолеты, которые дают исследователям Антарктики доступ к любой части континента. Концентрируя ресурсы в одной точке, люди создали возможность проводить исследования гораздо шире и детальнее, чем когда-либо раньше, сохранив при этом традицию использования собачьих упряжек и лыж для вылазок от отдельных разведочных судов.

Местности на Марсе гораздо более суровые, чем даже в Антарктиде. Чтобы иметь действительно высокую мобильность, там придется летать. В то время как воздушные шары и дозвуковые самолеты можно использовать, чтобы запускать малые роботизированные устройства в ветреное марсианское небо, единственными системами, достаточно надежными для транспортировки людей, станут аппараты с ракетными двигателями, способные прорываться через любую погоду. Это могут быть либо чисто баллистические устройства, выпрыгивающие из марсианской атмосферы, для того чтобы перебраться с одной стороны планеты на другую, либо крылатые ракетопланы, способные летать на сверхзвуковой скорости. Оба типа систем расходуют много топлива, а управление ими будет немыслимо, пока люди на Марсе не начнут изготавливать большое количество ракетного топлива.

Для примера рассмотрим марсианский пилотируемый баллистический прыгун с массой в 10 тонн, работающий на метаново-кислородных ракетных двигателях с удельным импульсом в 380 секунд. Скажем, мы хотим, чтобы он пролетел 2600 километров (то есть преодолел 45 градусов по широте или долготе на поверхности Марса), оставил на месте груз и налегке вернулся на базу. Для того чтобы выполнить этот маневр, устройству будет нужно отношение масс, близкое к 7, так что всего понадобится 60 тонн топлива. Если мы хотели бы осуществить полет на 15-тонном ракетоплане (крылья сделают его тяжелее) со сверхзвуковым отношением подъемной силы к лобовому сопротивлению (L/D), равным 4, отношение масс будет около 5, так что снова понадобятся 60 тонн ракетного топлива. Ясно, что не существует способа часто использовать эти виды транспортных средств на Марсе, в случае если их метаново-кислородное топливо или хотя бы только водородное сырье для его производства импортируется с Земли.