Perancangan Basis Mars

Foto oleh Ken Treloar di Unsplash

Mari kita bayangkan sebuah koloni Mars yang terdiri dari seribu orang. Bagaimana itu bisa bertahan secara ekonomi? Itu tidak bisa mengekspor bijih ke Bumi - biaya pengiriman terlalu besar - dan tidak bisa mengekspor makanan atau hal lain yang berat. Namun itu harus mendapatkan uang dari Bumi. Mungkin akan melakukannya dalam bentuk pariwisata dan penelitian - tidak ada yang tampak praktis. Akibatnya, kota ini harus bertengger di tepi ngarai atau pemandangan spektakuler lainnya, dan dekat dengan daerah penelitian yang menarik.

Pada akhirnya, kota ini ingin mengimpor dari massa bahan minimum yang mungkin dari Bumi. Secara konseptual ia ingin memproduksi makanan, udara, dan bahan bangunannya sendiri, dan mengimpor chip komputer (yang hampir tidak berbobot apa pun dan membutuhkan pabrik yang luar biasa untuk memproduksi.) Ia ingin membuat robot pertanian dan pertambangan dan manufaktur, karena manusia membutuhkan makanan dan penginapan yang mahal, sementara robot hanya membutuhkan energi dan perawatan. Dengan demikian material akan diproduksi oleh self-driving loader, truk, dan smelter; pembuatan akan dilakukan dengan printer 3-D, laser dan mesin giling; perakitan oleh robot; dan perbaikan oleh robot dan sesekali manusia. Pertanian akan dilakukan dengan penyiangan khusus, penanaman dan pemanenan robot. Manusia, dibantu oleh AI yang kuat, akan merencanakan dan mengatur kegiatan ini, dan melakukan penelitian.

Sisa dari makalah ini membahas area yang dibutuhkan dari rumah kaca dan desainnya, dan dengan struktur tambahan untuk perumahan dan pabrik, dan generator nuklir yang dibutuhkan, tetapi tidak membahas tentang peleburan atau manufaktur.

Elon Musk bermaksud untuk menempatkan manusia di Mars pada tahun 2024 dan meluncurkan koloni beberapa tahun kemudian, jadi sudah waktunya

untuk menentukan parameter dasar dari perusahaan semacam itu. Berapa ukuran rumah kaca yang dibutuhkan, berapa berat pupuk, berapa banyak bahan struktural per rumah kaca, berapa banyak isolasi dan proteksi radiasi dll? Makalah ini merupakan potongan pertama pada perhitungan seperti itu tetapi orang lain harus mengisi rinciannya.

Diasumsikan bahwa air irigasi dan pupuk (fosfat dll) telah ditemukan di Mars, dan bahwa struktur yang terkubur akan memberikan perisai yang cukup terhadap radiasi. Desain generator nuklir 2kW per kapita sudah termasuk, milik Frank Williams.

Untuk perkiraan pertama, total missi misi sebanding dengan massa manusia, jadi orang yang sangat kecil harus menjadi kru. Artinya, pesenam seratus pound akan makan lebih sedikit makanan, membutuhkan kendaraan dan tempat tinggal yang lebih kecil, dan berpikir sama halnya dengan tiga ratus pound pemain sepak bola. Orang kecil, bugar, dan pintar akan dipilih. Mereka hanya membutuhkan sekitar 1.600 kalori sehari. (1) (Ini belum digunakan dalam perhitungan di bawah ini, tetapi menjanjikan untuk memotong ukuran rumah kaca.)

Ukuran Koloni

F.B. Salisbury membahas eksperimen yang dilakukan oleh labnya dan satu percobaan di Uni Soviet menggunakan gandum kerdil. (2) Dia menyimpulkan, “... hanya sekitar 15 m² area pertumbuhan tanaman akan diperlukan untuk menyediakan nutrisi yang memadai bagi satu anggota kru jika anggota kru itu mau tidak makan apapun kecuali gandum! Dengan tambahan lainnya

tanaman ditambah faktor keamanan, 50 m² harus memadai. ”Untuk 1000 penjajah sekitar 50.000 m² atau 500.000 kaki²

akan dibutuhkan. Ini tampaknya rendah sehingga faktor lebih lanjut dari empat diterapkan, membawa angka menjadi 2.000.000 kaki persegi. Tempat tinggal, laboratorium, dan jalan setapak diperkirakan membutuhkan 1.000 kaki² per kapita, atau 1.000.000 kaki² untuk seribu. Dengan demikian total area tertutup mencapai 3.000.000 kaki².

Tanaman menghasilkan oksigen yang cukup untuk bernafas. Salisbury melaporkan Soviet

Eksperimen Bios 3 (2 hal. 152) bahwa ada tiga anggota awak dan tiga kompartemen total

63 m² dan ditanami dengan sayuran, "... yang menyediakan kemampuan regenerasi udara yang cukup".

Mungkin tanah Mars kurang subur dari tanah Bumi sehingga jumlah ini harus ditingkatkan, tetapi makalah ini akan menggunakan 3.000.000 ft² untuk ukuran awal. Ini adalah 1700 kaki persegi di samping, sekitar enam blok kota 300 kaki, jarak yang wajar bagi penjajah untuk berjalan. Koloni sejuta akan sepuluh mil persegi sehingga penjajah akan membutuhkan sepeda.

Desain Dasar Rumah Kaca A Martian

Gambar 1. Desain Keseluruhan

Mars dingin sehingga tanaman akan membeku di rumah kaca plastik di permukaan. Salah satu cara untuk mencegah hal ini adalah dengan menutup rumah-rumah dengan isolasi buram dan menggunakan tenaga nuklir untuk menyalakan lampu, tetapi cara yang lebih baik adalah dengan mengubur

rumah kecuali strip transparan di bagian atas, dan menggunakan cermin mylar aluminized untuk memantulkan sinar matahari terkonsentrasi di sepanjang strip. Reflektor mylar dengan massa rendah dapat menyebarkan cahaya secara merata ke tanaman.

Udara harus ditahan oleh membran plastik dan ketebalan diminimalkan dengan membuat diameter rumah tabung sekecil mungkin, katakanlah 16 kaki seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Ini meminimalkan massa yang harus dibawa dari Bumi.

Desain struktural

Poin penting adalah bahwa berat bahan dalam membran rumah kaca untuk cakupan area yang sama sebanding dengan jari-jari tabung. Artinya, meskipun mereka akan mencakup area yang sama, satu tabung berdiameter 32 kaki akan memiliki berat dua kali lipat dua tabung berdiameter 16 kaki. Berat ini harus ditimbun di Mars oleh para astronot, dan material itu harus diangkut ke Mars dengan biaya yang sangat besar, sehingga sangat diinginkan untuk meminimalkannya. Oleh karena itu, diameter tabung harus seminimal mungkin, tunduk pada kendala menjadi cukup besar bagi astronot untuk berjalan (ditambah mungkin beberapa kaki untuk efek psikologis).

Ini adalah bukti bahwa volume dan massa material bertambah dengan diameter tabung. Pertimbangkan dua struktur yang mencakup rentang yang sama, dan masing-masing memanjang satu unit ke dalam kertas. Seseorang memiliki tabung tunggal, diameter D; yang lain memiliki n tabung, diameter D / n masing-masing.

Gambar 2.

Area kedua sistem adalah sama. Area bentang tunggal adalah 1 (unit ke dalam kertas) x D / 2 = D / 2

Unit2. Area multi-bentang adalah (per bentang) 1 unit ke dalam kertas x D / 2n = D / 2 x 1 / n. Tetapi ada n unit sehingga total area adalah D / 2 x 1 / n x n = D / 2 - identik dengan area yang sama dengan rentang tunggal. Demikian luas area

plastik yang dibutuhkan untuk menutupi area tanah yang sama adalah sama, terlepas dari jumlah bentang. Tetapi

ketebalan berbeda. Untuk sebuah silinder S = Pr / t (di mana S adalah Stres, P adalah tekanan, r adalah jari-jari, t adalah ketebalan dan Sallowable adalah tegangan kerja untuk material yang dimaksud.) Kemudian trequired = Pr / Sallowable - yaitu, t adalah sebanding dengan r. Jadi ketebalan, dan karenanya volume dan massa membran, sebanding dengan jari-jari. Karena itu jari-jari harus dijaga sekecil mungkin. (Hal yang sama berlaku untuk kubah. Seribu kaki kubah yang dicintai para ilustrator akan dikenakan hukuman berat yang sangat besar jika mereka dibuat sama sekali.)

Tabung harus tabung penuh, bukan tabung setengah di atas. Masalah penahan dan kebocoran akan parah untuk tabung setengah.

Misalkan tekanan interior adalah 8 PSI, sekitar sama dengan 15.000 kaki di Bumi (mungkin dengan lebih dari 21% oksigen, tingkat normal Bumi, untuk menebus "ketinggian tinggi"). Selaput dinding terdiri dari kandung kemih untuk menahan udara, t = 0,003 inci (tebakan berdasarkan milar tiga mil tampaknya cukup kuat) ditambah jaring serat Kevlar. NASA menggunakan desain serupa untuk desain Mars Transhab tiup, dengan faktor keamanan 4,0. Ini tampaknya tinggi tetapi orang akan tidur di Transhab dan ada banyak mikrometeorit di luar angkasa; di sini 3.0 akan digunakan karena orang biasanya tidak akan tidur di rumah kaca sehingga bisa keluar lebih cepat jika terjadi kebocoran. (Desain Transhab tidak dapat disalin secara langsung karena dimaksudkan untuk digunakan di luar angkasa dan memiliki pelindung anti-mikrometeorit yang berat.)

Serat Kevlar memiliki kekuatan tarik pamungkas 435.000 psi (3); membaginya dengan sf memberikan tekanan yang diijinkan dari 145Ksi. Trequired = Pr / Sallowable = 8psi x 96in / 145.000 = 0,0053in ketebalan, atau setara dengan serat arah singgung. Namun, tegangan aksial dalam silinder bertekanan tepat setengah dari tegangan tangensial, sehingga serat aksial yang setara dengan ketebalan 0,0027 akan dibutuhkan, dengan total 0,008. Mengizinkan untuk efek interaksi dalam bahan komposit, katakanlah ketebalan total 0,009 inci. Ditambah kandung kemih .003 inci memberikan total besar .012 inci ketebalan. Kevlar memiliki berat 0,052 pci (anggap kandung kemih memiliki berat yang sama; kebanyakan plastik melakukannya.)

Bagian satu kaki dengan 16 kaki di atas mencakup 16 sf dan berat: .012 dalam x 12 ”x 16ft x 12in / ft x x .05 pci = 4,4 lbs, atau 0,27 lb per ft2 yang tertutup. Untuk fasilitas rumah kaca plus sekitar tiga juta kaki² diperlukan untuk 1000 orang, sehingga seluruh koloni memiliki berat 800.000 pon. Menambah ini £ 176.000 untuk generator nuklir memberikan £ 976.000. Menambahkan mesin konstruksi, pabrik peleburan, mesin fiberglass, dll. Dapat menggandakan massa menjadi dua juta pon. Pada $ 225 / lb (di bawah) dikirim ke Mars, ini biaya $ 450 juta. Untuk satu juta orang biayanya $ 450 miliar. SpaceX mengasumsikan bahwa penjajah akan membayar tiket satu arah mereka masing-masing seharga $ 200.000, atau $ 200 juta untuk seribu orang.

Perkiraan biaya per pon muatan yang dikirim ke permukaan Mars

Insinyur dan presenter SpaceX Paul Wooster mengatakan mereka mencoba kurang dari $ 500 per kg, atau $ 225 per lb. (5)

Apakah tekanan hidrostatik akan menghancurkan tabung?

Pasir kering memiliki berat 100 pon per kaki kubik, jadi pada kedalaman 8 kaki di Bumi tekanan hidrostatiknya adalah 800 psf atau 5,5 psi. Gravitasi Mars hanya 3/8 dari Bumi, jadi pada ketinggian 8 kaki di Mars tekanannya hanya 2,0 psi. Tabung akan diberi tekanan hingga 8 psi sehingga ada faktor keamanan empat terhadap penghancuran.

Masalah Bayangan

Gambar 3 menunjukkan masalah bayangan dengan mirror. Jika rumah kaca bersentuhan seperti pada Gambar 3A, cermin akan saling membayangi. Dengan demikian cermin harus tersebar seperti pada 3B, atau ditempatkan pada kemiringan seperti pada 3C. Desain yang tepat harus menunggu pemilihan lokasi untuk koloni. Jika jarak tanam tiga kali diameter tabung maka tabung dengan tempat tinggal dapat diletakkan di antara tabung rumah kaca dan koloni akan memiliki ukuran yang sama seperti sebelumnya. (Tanpa faktor empat diterapkan pada area rumah kaca. Sekali lagi, desain yang tepat harus ditentukan.)

Gambar 3.

Masalah Bayangan

Gambar 4. Desain Termal

Analisis Termal

Gambar 4 menunjukkan bagian khas. Insulasi tidak ditentukan tetapi kebanyakan insulasi (aerogel, papan busa kayu dll., Adalah R10 per inci, sehingga R50 akan membutuhkan sekitar 5 inci insulasi, yang tampaknya masuk akal. (4) Setengah tabung diisi dengan pasir memberikan massa termal (menstabilkan

suhu dari siang ke malam.) Suhu rata-rata Mars adalah -50 ° F dan suhu rumah kaca mencapai 80 ° F

T adalah 130 F.

Pertimbangkan bagian satu kaki ke kertas. Luas insulasi adalah 2x8 ft x 1ft = 50 sf. Kehilangan panas per hari adalah 50 x 130 ° T x 1/50 x 24 = 3100 btu. Input adalah 16 sf x 317 btu / jam sf x 10 jam siang hari = 51.000 btu / hari. Ini lebih dari sekadar kehilangan, jadi panas harus dibuang melalui radiator (tidak diperlihatkan). (Level input ditentukan oleh persyaratan fotosintesis tanaman, diasumsikan menghasilkan pertumbuhan maksimum pada tingkat insolasi normal-Bumi).

Massa isolasi tidak dihitung karena hampir pasti akan diproduksi di Mars. Isolasi itu ringan tetapi banyak sehingga tidak dapat dibawa dari Bumi. Tidak akan ada ruang di kapsul pendaratan untuk itu. Untuk rumah kaca pertama plastik akan dibawa dan berbusa di tempat, dan untuk koloni koloni pertama akan memproduksi fiberglass atau aerogel dari pasir Mars. Mengidentifikasi metode terbaik tentu akan menarik.

Rumah kaca menyediakan oksigen dan makanan untuk seribu penjajah. Jika ada badai debu tiga bulan dan rumah kaca membeku, maka penjajah semua mati, yang tidak dapat diterima. Rumah kaca harus tetap hangat selama badai debu terburuk dalam beberapa bulan.

Bagaimana sistem akan tetap hangat dalam badai pasir?

Tanah Mars adalah -50 ° F. Kemudian T pada awal pendinginan = 80 - (-50 °) = 130 ° F. Pada akhirnya hanya 32 - (-50)

= 82 ° F, dan rata-rata adalah 106 ° F. Kehilangan rata-rata per hari adalah 50 kaki² x 1/50 x106 ° F x 24 = 2.500 btu per hari.

Pada hari normal suhunya hanya bervariasi dari siang sampai malam. Pasir di dasar setengah lingkaran rumah memiliki volume 1 kaki x ½ x x ⁸² = 100 kaki3. Pada 100 lb / ft3 beratnya £ 10.000 dengan massa termal 0,2 btu / lb = 2000 btu / F °. Ini datang ke kerugian 130 btu / jam x 12 jam / 2000 btu / F ° = 0,8 F °.

Badai debu Mars dapat berlangsung beberapa minggu tetapi perlu untuk menemukan kasus terburuk, yang mungkin lebih lama.

Akan ada pembangkit listrik tenaga nuklir. Generator nuklir diperlukan karena sel surya tidak berfungsi tanpa cahaya, seperti saat badai. Bisakah outputnya digunakan untuk menjalankan pemanas? Sebuah pabrik nuklir untuk 1000 orang menghasilkan 2kWe per kapita menghasilkan 2MWe, yaitu 6.820.000 btu per jam. (8MW keluaran termal dan

Output listrik 2MWe pada efisiensi 25%. Output termal dari generator adalah 27 juta btu / jam.) Ada 187.000 kaki rumah kaca, kehilangan rata-rata 2.500 btu per hari per kaki, atau 104 btu per jam-kaki. Kemudian 187.000 kaki kehilangan 19,4 juta btu per jam, dibandingkan dengan 27 juta btu per jam dari generator. Generator memang bisa menghangatkan rumah kaca.

Selanjutnya ada masalah produksi oksigen. Dalam badai debu tanaman tidak akan melakukan banyak fotosintesis. Output mereka harus dibuat oleh produksi oksigen dari generator. Di saat yang tepat, makanan dan oksigen juga harus disimpan.

Kehidupan para penjajah beresiko jika analisis badai debu salah. Perhatian besar harus dilakukan dengan perhitungan ini.

Generator Nuklir

Atas perkenan Frank Williams

Pembangkitan dan distribusi tenaga listrik akan menjadi kombinasi reaktor nuklir berbasis uranium dan sistem minimum baterai dan kapasitor super untuk penyimpanan energi dan perataan beban. Implementasi reaktor nuklir yang tepat akan terlepas dari kondisi lingkungan sehingga memberikan daya yang konsisten untuk kondisi yang bahkan parah, misalnya, badai debu yang dapat berlangsung selama beberapa minggu dan periode penggalian berikutnya dari bukit pasir yang dihasilkan.

Kami mengusulkan pendekatan skala daripada reaktor monolitik listrik 2 megawatt (MWe) tunggal

(rata-rata 2 kWe per anggota koloni). Ada banyak alasan untuk ini.

Implementasi dari waktu ke waktu: reaktor dapat diluncurkan saat peralatan membangun situs awal diluncurkan.

o Sebelum misi robot kedatangan manusia dapat mengatur peralatan awal

o Reaktor dapat diluncurkan dengan gelombang manusia ketika koloni tumbuh

Menghilangkan mode kegagalan satu titik

o Sementara kegagalan penuh reaktor besar tidak mungkin, mengambil reaktor besar tunggal secara offline untuk perbaikan akan memiliki dampak negatif yang signifikan pada koloni

o Reaktor besar secara inheren lebih sulit diperbaiki untuk masalah besar hanya karena ukurannya yang lebih besar dan massa komponen

Robot start up lebih mudah untuk reaktor yang lebih kecil sebelum kedatangan manusia.

o Reaktor yang lebih kecil dapat dirancang untuk mulai sendiri

Reaktor yang lebih kecil lebih mudah untuk dirancang dan dioperasikan sebagai sistem yang memoderasi diri sendiri.

o Reaktor yang dimoderasi sendiri menjadi kurang termal (dan kemudian secara elektrik)

efisien karena ukuran dan kekuatan mereka meningkat

Beberapa reaktor yang lebih kecil dapat dioperasikan sebagai set untuk mencakup variasi kebutuhan daya harian, mingguan, atau bulanan

o Persyaratan daya akan bervariasi dari waktu ke waktu.

o Reaktor perlu dirancang untuk kebutuhan daya puncak atau energi yang signifikan

sistem penyimpanan dan pencairan perlu diimplementasikan.

o Menggunakan beberapa reaktor yang dapat dijalankan secara online sesuai kebutuhan dan / atau secara aktif dimoderasi sesuai kebutuhan akan meminimalkan kebutuhan akan leveling beban listrik dan sistem penyimpanan energi

Reaktor yang lebih kecil dapat ditempatkan di dekat kebutuhan daya

o Reaktor kecil dengan jumlah perisai moderat dapat ditempatkan lebih dekat dengan peralatan dan kebutuhan daya daripada reaktor besar tunggal

Reaktor dasar saat ini dibayangkan menjadi evolusi Reaktor Kilopower NASA yang ditunjukkan pada Gambar 5. Evolusi akan menghasilkan reaktor 100 kWe dari maksimum desain 10 KWe yang dibayangkan saat ini. (NASA percaya bahwa desain Reaktor Kilopower saat ini dapat berevolusi hingga 10 kWe.) Desain berevolusi akan menggantikan inti uranium (HEU) tunggal yang diperkaya silinder dengan inti tunggal yang dikelilingi oleh cincin konsentris HEU. Diselingi antara inti pusat dan cincin HEU berikutnya akan ada beberapa elemen: moderator boron neutron absorber, moderator neutron Berilium Oksida, pipa panas logam natrium, dan spacer yang memiliki koefisien ekspansi termal (CTE) yang tinggi. Silinder pusat boron di tengah silinder HEU pusat (seperti dalam Reaktor Kilopower) dan elemen boron

antara inti pusat HEU dan lapisan konsentris HEU akan dihilangkan pada reaktor start up dan dimasukkan kembali pada reaktor yang ditutup. Spacer CTE yang tinggi di antara menyediakan moderasi sendiri reaktor yang memungkinkannya berjalan pada tingkat maksimum dekat tanpa pemantauan manusia yang konstan.

Gambar milik NASA GRC, penggunaannya bukan merupakan persetujuan dari NASA.

Gambar 5. Reaktor Nuklir Ruang Angkasa NASA milik NASA yang menunjukkan konversi energi Sterling

sistem.

Penempatan awal beberapa reaktor pertama akan menggunakan sistem penolakan panas atmosfer seperti yang saat ini dibayangkan oleh konsep NASA untuk penggunaan Reaktor Kilopower seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Setelah penduduk manusia tiba dan dapat menginstal reaktor, mereka akan menggunakan sistem pendinginan yang lebih kuat oleh menempatkan pipa panas penolakan panas ke permukaan Mars, yang akan memungkinkan heat sink yang konsisten selama semua kondisi lingkungan.

Gambar milik NASA GRC. Penggunaan gambar ini bukan merupakan dukungan dari makalah ini oleh NASA.

Gambar 6. Konsep NASA untuk instalasi tipe Reaktor Kilopower di Mars.

Massa reaktor individu dan sistem konversi panas diperkirakan masing-masing 4.000 kg.

Ini akan memungkinkan reaktor ini diluncurkan dari Bumi sebagai bagian dari misi yang lebih besar dan lebih kuat

daripada sebagai misi yang berdiri sendiri untuk reaktor 2 MWe tunggal yang dapat dengan mudah memiliki massa

lebih besar dari 18.000 kg. Ini memberi kelonggaran misi lebih lanjut saat koloni berevolusi.

Massa Generator

Diperlukan sekitar dua puluh generator 100kWe untuk 2MWe untuk koloni 1.000 orang. Berat masing-masing 4.000 kg, dengan total massa 80.000 kg atau £ 176.000.

Alternatif per aturan praktis

Generator 100 kWe bermassa sekitar 4000 kg dan massa meningkat seiring akar kuadrat dari output. (6) Dengan demikian generator yang lebih besar menyediakan output yang sama dengan massa yang lebih sedikit. Dua satu generator MWe akan memungkinkan satu untuk diperbaiki atau diisi ulang. Setiap massa 10,5 x 4000 kg = 13.000 kg sehingga totalnya akan menjadi

26.000 kg atau 57.000 pon, sepertiga dari 176.000 pon di atas. Jelas jumlah generator terbaik adalah subjek yang penting karena berpotensi menurunkan biaya koloni secara signifikan.

Diskusi

Sebagian besar massa yang diimpor dari Bumi adalah generator nuklir dan bahan bangunan untuk rumah kaca. Sementara itu sebagian besar penjajah adalah petani, penjelajah atau peneliti. Para petani digantikan oleh robot dan penjelajah juga dapat diganti, dengan robot yang membawa bahan untuk dipelajari oleh para peneliti. Ini membuat sebagian besar penjajah menganggur. Solusinya adalah dengan menempatkan orang-orang ini untuk bekerja membangun infrastruktur untuk jutaan penghuni yang pada akhirnya diharapkan, dan membuat bahan untuk rumah kaca dari material Mars. Kandung kemih adalah plastik yang berasal dari minyak bumi dan karenanya harus diimpor dari Bumi, tetapi serat Kevlar dapat diganti dengan serat fiberglass yang terbuat dari pasir Mars. Pasir juga dapat digunakan untuk membuat isolasi fiberglass atau aerogel. Mengimpor mesin untuk membuat bahan-bahan ini akan lebih murah daripada mengimpor sendiri bahan-bahan itu. Sebagian besar massa dari Bumi adalah generator nuklir sehingga perbaikannya juga sangat penting. Mungkin banyak bagian yang bisa dibuat di Mars.

Demikianlah para penjajah beralih dari bertani dan menjelajah ke bangunan dan manufaktur, dan semakin banyak mereka bekerja dengan cara yang sama. Pada akhirnya koloni selesai dan koloni tidak akan melakukan apa pun, sehingga mereka dapat bekerja di terraforming. Mars Terraforming sulit karena tidak ada sumber nitrogen atau karbon dioksida yang diketahui untuk menstabilkan atmosfer, dan atmosfer oksigen murni berbahaya jika terjadi kebakaran, tetapi jika sumber gas non-reaktif ditemukan maka koloni dapat menjadi terraformer.

Disarankan bahwa subjek yang baik untuk penyelidikan adalah pembuatan bahan isolasi dan struktural untuk rumah kaca dan struktur lainnya, dan bagian berat dari generator. Analisis termal terperinci tentang kinerja termal rumah kaca dalam badai debu juga relevan, seperti juga durasi maksimum badai.

Atmosfer Mars adalah CO2. Banyak tanaman di Bumi tumbuh lebih cepat dalam kepadatan CO2 yang lebih tinggi. Jika tanaman tumbuh lebih cepat maka lebih sedikit rumah kaca yang dibutuhkan, menghemat uang impor dari Bumi. Sinar matahari dapat terkonsentrasi lebih dari normal Bumi juga. Diasumsikan bahwa insulasi normal-Bumi disediakan, karena tumbuhan Bumi berevolusi untuk itu. Tetapi apakah tanaman akan tumbuh lebih cepat dengan lebih banyak cahaya? Bagaimana jika mereka diberi lebih banyak CO2 dan sinar matahari? Akan menarik untuk mencari tahu.