Марсиане
Сол 522
Запись в журнале – Сол 522
Мы превращаем воду в ракетное топливо. Это проще, чем вы думаете.
Вчера мы закончили последнюю часть модификаций внешней части МВМ, я очень бережно установил понячьи двигатели коррекции поверх отверстий, оставшихся после удаления вторичной системы маневровых двигателей. Последнюю часть предназначенного к демонтажу внутреннего оборудования – третью резервную систему связи – сегодня демонтируют Драгонфлай с Файрболом. После этого всё, что нам останется, это установить три оставшихся полётных ложемента для пони, а затем два РИТЭГа – и последний пункт не будет выполнен до того дня, который предшествует запуску. Для сна нам требуется тепло хотя бы от одного РИТЭГа, а "Виннибаго" по сравнению с МВМ всё равно что эллинг для дирижабля. Итак, после основной работы мы переходим к второстепенным задачам, таким как производство дополнительного топлива.
Всё, что вам нужно для извлечения кислорода и водорода из воды, это электричество и два электрода. Проблема лишь в том, чтобы собрать водород. Один из ранних проектов МВМ вообще-то включал подобное электролизное устройство как часть топливной установки. МВМ взлетал с огромным количеством воды, чтобы было что разделять для получения водорода, который он затем мог бы использовать для производства ракетного топлива. Углерод для топлива он бы получал из углекислого газа, из которого, по большей части, состоит атмосфера Марса. Кислород должен был сохраняться в качестве окислителя для топлива, а избыток можно было выбрасывать в марсианскую атмосферу.
К сожалению для меня, какой-то шибко умный учёный нашел способ применить тут оксигенаторную технологию, чтобы заменить старую систему преобразования воды и углекислого газа в топливо и кислород. Вместо этого топливная установка разделяет углекислый газ и использует привезённый запас водорода для производства метана. CO2 обеспечивает более чем достаточное количество кислорода для создания окислителя топлива и, что важнее, этот кислород не нужно тащить с собой на Марс. Даже с теплоизолированной ёмкостью для хранения двухатомного водорода и с неизбежными утечками и потерями новая система оказалась более чем вдвое легче старой, просто потому что было ликвидировано около 91% веса реагента при старте.
В конечном итоге это приводит к тому, что топливная установка МВМ не может принимать воду напрямую. Она не имеет электролизера и не способна отделять кислород от водорода. Всё, что я могу делать, это заменять полные баллоны с водородом на пустые, подавать на установку электричество и смотреть, как она работает.
Грёбаные инженеры НАСА, одержимые идеей уменьшения массы. Как они могли не догадаться, что какой-нибудь дурак обязательно застрянет на пару лет на Марсе и ему вдруг понадобится достаточно топлива, чтобы долить топливные баки и совершить умопомрачительный прыжок до скорости выше скорости ухода от планеты для встречи со спасательным кораблём? В конце концов, это же такой очевидный сценарий, который может случиться с каждым. Нет им никакого оправдания.
Но так как топливная установка не может изолировать водород, мы вынуждены делать это сложным способом. К счастью, у нас во втором ровере встроен небольшой компрессор с воздушным резервуаром. Это то, что выкачивает воздух из шлюза при шлюзовании, чтобы мы не тратили драгоценный кислород и азот на Марс, этот неблагодарный мир. Достаточно несложный трюк – заставить этот насос засосать всю атмосферу второго ровера, а не только содержимое воздушного шлюза.
Но так мы получаем смесь нескольких разных газов. Это нехорошо. А поскольку у нас нет оборудования, способного разделять газы, за решением проблемы мы, естественно, обращаемся к магии. На самом деле, мы используем почти то же заклинание, которое использовали для очистки пещерной фермы от метана. (Конечно, за исключением того, что на сей раз мы гораздо более осторожны, поскольку мы не можем позволить себе вырвать и этот шлюз из его рамы).
Вот как это работает. Мы изолируем ровер два от прицепа и сбрасываем давление. Затем, при помощи баллона с воздухом, мы возвращаем внутрь ровера давление примерно в четверть атмосферы – нам ведь нужно некоторое давление воздуха, иначе вода просто испарится, прежде чем мы сможем её электролизовать. Затем мы берём пластиковую коробку, наполненную водой (заполненную из патрубка системы жизнеобеспечения с корабля пони), бросаем в неё пару электродов и оставляем на время. В конце концов, у нас получается атмосфера, в которой примерно десять процентов по весу водород, а большая часть остального – молекулярный кислород. Состав воздуха мы можем получить от атмосферного анализатора ровера.
Если вы думаете, что это фактически превращает внутренности ровера в бомбу, то вы правы. И если вам интересно, где мы со Старлайт Глиммер находимся в это время, ну, не удивляйтесь – мы в самом эпицентре событий. Затем Старлайт колдует своё простенькое заклинание, создающее силовое поле, которое изолирует атмосферные датчики от остальной части ровера. Силовое поле задерживает всё, что тяжелее молекулы азота, но молекулярный водород запросто проскакивает сквозь него. Затем силовое поле расширяется, и водород, под действием разности давления, устремляется внутрь пузыря. Анализатор же сообщает нам, насколько у нас это получилось.
Как только мы получаем пузырь со 100% водорода, Старлайт переносит его от анализатора в воздушный шлюз, и мы ждём, пока анализатор не покажет содержание водорода в воздухе в остальной части ровера менее 1%. Затем я включаю воздушный компрессор шлюза и закачиваю собранный водород в бак.
Каждая коробка, наполненная водой, содержит около пятидесяти литров и весит, соответственно, пятьдесят килограммов. Эта вода содержит около пяти с половиной килограммов водорода. Каждые пять с половиной килограммов водорода, подаваемого в топливную установку, превращаются примерно в семьдесят два килограмма ракетного топлива. Если мы будем делать это все двадцать пять солов подряд, то мы получим чуть более 1400 килограммов топлива.
Вы спрашиваете, почему мы беспокоимся об этом? Разве топливный завод МВМ уже не заполнил свои баки? Ну, как это часто и бывает, ответ – нет.
Топливные баки МВМ, объединённые для первой и второй ступеней, имеют немного избыточный объём как для топлива, так и для окислителя, чтобы компенсировать тот водород, который МВМ может потерять, а может и не потерять в результате различных утечек по пути с Земли и до тех пор, пока его запас не будет исчерпан. МВМ рассчитан на выход на нормальную орбиту с обычным грузом на восемнадцати тоннах топлива, а топливная установка рассчитана на более чем девятнадцать тонн для обеспечения запаса прочности… но абсолютно полная загрузка для МВМ будет двадцать одна тонна топлива плюс адекватное количество окислителя, чтобы его сжечь.
Благодаря пони, которые с пониманием отнеслись к тому, что мы осушаем их планету, у нас есть неограниченный запас воды для электролиза. Благодаря солнечным элементам на "Виннибаго" у нас достаточно энергии для усиленного питания систем топливной установки, чтобы она работала намного быстрее, чем обычно. Обычно топливная установка производит только около сорока – сорока пяти килограммов топлива в день. Дополнительная мощность позволяет нам удвоить это количество. Мы могли бы получать и намного больше, не рискуя сжечь установку или устроить ещё какую-нибудь поломку, но нам это просто не нужно. Один сеанс электролиза даёт нам достаточно водорода на семьдесят два килограмма топлива, и у нас есть достаточно времени, чтобы заполнить всё оставшееся пространство в резервуарах.
Это наш единственный запас прочности. Учитывая то, сколько всего мы ободрали с МВМ, если в нём теперь сломается хоть что-то, это будет означать, что мы в жопе. Но у нас будет на десять процентов больше дельта-V (не считая магических ускорителей), чем было бы в противном случае, а это значит, что если мы потеряем ракетный двигатель или магический ускоритель, то сможем компенсировать разницу более длительным горением.
В каком-то смысле даже жаль, что у нас есть столько воды, сколько захотим. С тем же успехом я мог бы электролизовать мочу, которая в основном состоит из воды. И тогда я всю оставшуюся жизнь мог бы хвастаться тем, что настолько суров, что ссу ракетным топливом. С другой стороны, я думаю, мои гости только рады, что нам не нужно этого делать. В "Виннибаго" и без этого плохо пахнет, нечего тут ещё и мочу кипятить.