Марс в долгосрочной перспективе может столкнуться с дефицитом критически важных материалов для строительства и промышленности, включая такие элементы, как бор и молибден, которые необходимы для создания современных сплавов. Новое исследование предлагает компенсировать этот дефицит за счёт добычи ресурсов из главного пояса астероидов.
Авторы работы подчёркивают, что ключевое ограничение здесь не в наличии ресурсов, а в орбитальной механике. Простая схема «долететь, добыть и вернуться» невозможна из-за энергетических затрат: большинство целевых металлических астероидов требуют порядка 10–12,8 км/с, тогда как типичная транспортная система класса SpaceX Starship с полной заправкой обеспечивает около 6,4 км/с.
Чтобы обойти этот разрыв, предлагается многоступенчатая логистическая схема. В её основе — «маршрут с двумя остановками»: сначала посадка на металлический астероид для добычи, затем переход на C-тип астероида, богатый летучими веществами (вода, углеводороды), где осуществляется дозаправка топлива с помощью разработки этого астероида (ISPP), после чего аппарат возвращается на орбиту Марса с грузом.
Даже при оптимальных конфигурациях расчётов модель показывает лишь 22 пары совместимых астероидов в пределах 20-летнего окна запуска, начиная примерно с 2040 года. При этом общий цикл одной миссии растягивается до порядка 10 лет из-за необходимости ожидания орбитальных выравниваний и длительного процесса заправки.
Ограничивающим фактором выступает скорость производства топлива в сценарии дозаправки из ресурсов второго астероида. В используемых оценках она составляет порядка 2 кг в сутки, что приводит к крайне низкой пропускной способности: полная заправка ёмкости в 1100 тонн потребовала бы более тысячи лет без радикального увеличения мощности энергетической инфраструктуры.
Авторы отмечают, что потенциальным обходным решением могут стать альтернативные типы двигательных систем — например, солнечно-электрическая тяга или солнечные паруса, которые могут изменить энергетическую экономику всей схемы. Однако на текущем технологическом уровне эти подходы остаются недостаточно зрелыми для межастероидной логистики такого масштаба.
В результате предложенная архитектура описывается как «физически реализуемая, но крайне медленная система космических заправок», которая может стать временным решением для снабжения будущих марсианских колоний до появления более эффективной межпланетной транспортной инфраструктуры.
