宇宙の世界へようこそ③「火星・小惑星帯」

2022年8月24日 21:39

火星は鉱物資源の採取を目的として開発が始まった惑星であり、地球との距離や情報的な遠さから独立が進んでいる。月モデルを発展させた鉱物資源輸出と低水素重工業が主な産業。

火星は歴史的に大気と海と活火山を持っていた惑星であり、その作用により濃縮された鉱物資源、鉄やリンや塩類、硫黄などが容易に採掘できる。水素資源は地下水と衛星(フォボス・ダイモス)からある程度は供給可能なため、必要な資源の多くが惑星周辺で自己完結している。ほか燃料や化学工業に必要な二酸化炭素の採掘は、極域に降雪するドライアイス由来が多い。しかし窒素の不足は深刻であり、希薄な火星大気に多少は含まれているが、採取コスト的に地球や金星や小惑星のアンモニアなどに依存している。そのため社会規模に対して農作物の供給コストが高く、自立のためには大規模な機械化や無人化が不可欠となる。

火星に届く太陽光強度は地球の半分以下なうえに地表面では砂嵐などに遮られがちであるため、主電源は原子炉と核融合炉を、補助電源に太陽光と蓄電システムを利用している。単純に生活するだけの電力ならば太陽光でも供給可能だが、濃縮されているとはいえ鉱物資源の採掘や精錬には安定した大電力が必要なためである。

産業や鉱床が惑星全域に散らばっており、それらを連結するため火星も鉄道網が発達している。鉄道は電化区間もあるが、液化した酸素と一酸化炭素を燃料にした燃料電池機関車が普及している。また大気圏と地表の産業を持つ惑星として地球と同様にオービタルリングが建設されている。

主な輸入品は労働者・窒素・水・核融合燃料・コンピューター・ソフトウェア
主な輸出品は食品・船舶・スペースコロニー・機械製品・鉄鋼・アルミ・エンジン・ガラス製品・セラミック製品・建築用の砂とレンガ・セメント

小惑星帯は太陽系の重要な鉱山地帯である。プラチナや金などのレアメタルは地球のような岩石型惑星ではマントルに溶け込んでしまい採掘不能な資源でも、小惑星は直径が数百km程度がほとんどで重力も小さいため中心部まで掘り進めて採取が可能である。また、地球と月面との物資輸送にはマスドライバーが多用されているため単純比較はできないが、小惑星は重力が小さいため月面採取より必要なデルタVを小さくしやすい。鉱物資源については酸化されていない純金属の埋蔵も考えられるため精錬に必要なコストも下げられる。これらの理由から経済的に採取できる資源量が桁違いに多いのが小惑星帯である。

小惑星資源には採取地たる小惑星が分散しており、精錬施設までの輸送コストや必要時間が大きいためスケールメリットを出しにくく、また金やレアメタルなど高価値資源だけ取り扱うと宇宙海賊のリスクも高まる問題もあるため、地上で採掘から精錬まで完結できる火星の方が利益率を確保しやすい。しかし木星系の開発で核融合燃料と推進剤を安価に確保できるようになると小惑星帯でのコモンメタル採掘、特に破砕した小惑星を火星付近の精錬施設で加工するモデルが増えた。これは中央政府が無く治安が悪化しやすい小惑星帯に高価な精錬施設や人員などを置かなくて済む点が魅力である。

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