La presión atmosférica marciana ronda los 600 pascales. A esa presión, el punto de ebullición del agua es de aproximadamente 0 ° C. La temperatura media en la superficie de Marte es de -55 ° C. El punto de fusión del agua también es más bajo, pero este generalmente cambia en una fracción mucho más pequeña, por lo que asumiremos que desea que esté justo por debajo del punto de ebullición. Por lo tanto, solo necesita aumentar la temperatura en 55 ° C para poder almacenarlo en forma líquida (y luego aumentar lentamente su temperatura y presión a partir de entonces). La capacidad calorífica específica del agua es de alrededor de 2.000J / Kg.K. Eso significa que necesita 2000 julios de energía para elevar 1 kg de agua en 1 ° C. Entonces, para aumentar 1 kg a 55 ° C, necesita: 2,000x55 = 110,000 Julios. Además de eso, necesita proporcionar la energía para la entalpía de fusión. para el agua, es 334.000J / kg, lo que eleva su valor total a 444.000J / kg. Ahora solo necesita saber cuánta agua necesita por día.
Aparte de eso, hay un cálculo más útil; el tamaño de la matriz solar necesaria para fundir 1 kg. El flujo solar en Marte es de unos 557 W / m 2 . Suponiendo que lo obtiene durante aproximadamente la mitad del día (si tiene paneles de seguimiento), entonces está mirando 557 * 12 * 3600 (el día marciano es prácticamente el mismo que el de la Tierra) = 24,062,400 Joules / m 2 sup > / día. La eficiencia de los paneles solares es bastante mala, alrededor del 14% es normal: 24.062.400 * 0,14 = 3.368.736. Eso significa que necesita 444,000 / 3,368,736 = 0.1318 m 2 / kg / día de matriz solar para derretir el hielo.
Esto se puede lograr con robots, pero dar un ejemplo es un poco para amplia para responder aquí.
Espero que mi tesis tenga esta densidad de referencias.