Vitajte späť na prvom mieste v našej sérii Kolonizácia slnečnej sústavy! Najprv sa pozrieme na to horúce pekelné miesto, ktoré sa nachádza najbližšie k Slnku - planéte Merkúr!
Ľudstvo už dávno snívalo o tom, že by sa usadilo na iných svetoch, ešte predtým, ako sme začali vstupovať do vesmíru. Hovorili sme o kolonizácii Mesiaca, Marsu a dokonca sme sa usadili na exoplanetách vo vzdialených hviezdnych systémoch. Ale čo ostatné planéty v našej vlastnej záhrade? Pokiaľ ide o slnečnú sústavu, existuje veľa potenciálnych nehnuteľností, ktoré naozaj nezohľadňujeme.
Zoberme si ortuť. Zatiaľ čo väčšina ľudí by to netušila, najbližšia planéta k nášmu Slnku je v skutočnosti potenciálnym kandidátom na osídlenie. Zatiaľ čo dochádza k extrémnym teplotám - gravitácia medzi teplom, ktoré môže človeka okamžite uvariť do chladu, ktorý by mohol za pár sekúnd rýchlo zmraziť mäso - má skutočne potenciál ako štartovacia kolónia.
Príklady v beletrii:
Myšlienku kolonizácie ortuti skúmali autori sci-fi takmer storočie. Avšak kolonizácia sa vedecky rieši až od polovice 20. storočia. Medzi najskoršie známe príklady patria poviedky Leigha Bracketta a Isaaca Asimova počas 40. a 50. rokov.
V jeho diele je Merkúr prílivovo uzamknutá planéta (v ktorú verili astronómovia v tom čase), ktorá má „súmrakový pás“ charakterizovaný extrémnymi horúčavami, chladom a slnečnými búrkami. Niektoré z Asimovových raných diel zahŕňali poviedky, v ktorých bola podobne nastavená ortuťová ortuť alebo postavy pochádzajúce z kolónie umiestnenej na planéte.
Medzi ne patril „Runaround“ (napísaný v roku 1942 a neskôr zahrnutý v Ja, robot), ktorý sa zameriava na robota, ktorý je špeciálne navrhnutý na zvládnutie intenzívneho žiarenia ortuti. V asimovskom príbehu o vražde „Tajomná noc“ (1956) - v ktorom traja podozriví pochádzajú z Ortuť, Mesiac a Ceres - sú podmienky každého miesta kľúčom k zisteniu, kto je vrah.
V roku 1946 publikoval Ray Bradbury „Frost and Fire“, poviedku, ktorá sa odohráva na planéte opísanej ako Slnko. Podmienky na tomto svete poukazujú na ortuť, kde sú dni veľmi horúce, noci veľmi chladné a ľudia žijú iba osem dní. Arthur C. Clarke Ostrovy na oblohe (1952) obsahuje opis stvorenia, ktoré žije na tom, čom sa v tom čase verilo, na Merkúrovu trvalo temnú stránku a príležitostne navštevuje oblasť súmraku.
Vo svojom neskoršom románe Rendezvous s Rámou (1973), Clarke opisuje kolonizovanú slnečnú sústavu, ktorá zahŕňa Hermianov, spevnenú vetvu ľudstva, ktorá žije na ortuti a prospieva vývozu kovov a energie. Rovnaké prostredie a planétová identita sa používa v jeho románe z roku 1976 Cisárska Zem.
V románe Kurta Vonneguta Sirény Titanu (1959) je časť príbehu zasadená do jaskýň umiestnených na temnej strane planéty. Poviedka Larryho Nivena „Najchladnejšie miesto“ (1964) dráždi čitateľa tým, že predstavuje svet, ktorý je považovaný za najchladnejšie miesto v slnečnej sústave, len aby odhalil, že ide o temnú stránku ortuti (a nie o Pluto, ako je všeobecne predpokladané).
Ortuť tiež slúži ako miesto v mnohých románoch a poviedkach Kim Stanleyho Robinsona. Tie obsahujú Spomienka na belosť (1985), Blue Mars (1996) a 2312 (2012), v ktorej je ortuť domovom veľkého mesta zvaného Terminátor. Aby sa predišlo škodlivému žiareniu a teplu, mesto sa otáča okolo rovníka planéty na dráhach a udržiava tempo rotácie planéty tak, aby zostalo pred Slnkom.
V roku 2005 Ben Bova publikovalortuť (jeho časť Veľká prehliadka séria), ktorá sa zaoberá prieskumom ortuti a jej kolonizáciou kvôli využitiu slnečnej energie. Román Charlesa Strossa z roku 2008 Saturnove deti zahŕňa podobný koncept ako Robinsonov 2312, kde mesto nazývané Terminátor prechádza povrchom po koľajniciach a udržuje krok s rotáciou planéty.
Navrhované metódy:
Pre kolóniu na ortuti existuje niekoľko možností, vzhľadom na jej charakter rotácie, obežnej dráhy, zloženia a geologickej histórie. Napríklad pomalá rotačná perióda Merkúru znamená, že jedna strana planéty je dlhodobo otočená smerom k Slnku - dosahuje teploty najvyššie až 427 ° C (800 ° F) - zatiaľ čo strana smerujúca preč má extrémne chlad (- 193 ° C; 315 ° F).
Rýchle orbitálne obdobie planéty 88 dní v kombinácii s jej obojstrannou rotáciou 58,6 dní navyše znamená, že sa Slnku vráti na rovnaké miesto na oblohe (t. J. Slnečný deň) zhruba 176 dní. V podstate to znamená, že jeden deň na ortuti trvá dva roky. Takže ak by bolo mesto umiestnené na nočnej strane a malo kolesá, ktoré by umožňovali pohybovať sa pred Slnkom, ľudia by mohli žiť bez strachu, že vyhoria.
Okrem toho veľmi nízky axiálny sklon Merkúru (0,034 °) znamená, že jeho polárne oblasti sú trvalo zatienené a dostatočne chladné, aby obsahovali vodný ľad. V severnej oblasti bolo v roku 2012 pomocou sondy NASA MESSENGER pozorované množstvo kráterov, ktoré potvrdili existenciu vodného ľadu a organických molekúl. Vedci sa domnievajú, že južný pól Merkúra môže mať aj ľad, a tvrdia, že podľa odhadov by na oboch póloch mohlo existovať približne 100 až 1 bilión ton vodného ľadu, ktorý by mohol byť miestami až 20 metrov hrubý.
V týchto regiónoch by sa mohla kolónia vybudovať pomocou postupu nazývaného „paraterraforming“ - koncepcia, ktorú vymyslel britský matematik Richard Taylor v roku 1992. V dokumente s názvom „Paraterraforming - The Worldhouse Concept“ Taylor opísal, ako by sa dalo umiestniť pretlakové puzdro. použiteľná oblasť planéty na vytvorenie samostatnej atmosféry. V priebehu času sa ekológia vnútri tejto kupoly mohla zmeniť tak, aby vyhovovala ľudským potrebám.
V prípade ortuti by to zahŕňalo čerpanie v priedušnej atmosfére a následné roztavenie ľadu, aby sa vytvorila vodná para a prirodzené zavlažovanie. Nakoniec by sa región vo vnútri kupoly stal obývateľným biotopom doplneným vlastným cyklom vody a uhlíka. Alternatívne by sa voda mohla odpariť a plynný kyslík by sa mohol vytvoriť vystavením slnečnému žiareniu (proces známy ako fotolýza).
Ďalšou možnosťou by bolo stavať pod zemou. NASA už roky pohráva s myšlienkou vybudovať kolónie v stabilných podzemných lávových trubiciach, o ktorých je známe, že existujú na Mesiaci. A geologické údaje získané sondou MESSENGER počas preletov, ktoré sa uskutočnili v rokoch 2008 až 2012, viedli k špekuláciám, že stabilné lávové trubice by mohli existovať aj na ortuti.
Patria sem informácie získané počas preletu Merkúra v roku 2009, ktorý odhalil, že planéta bola v minulosti geologicky oveľa aktívnejšia, ako sa pôvodne myslelo. Okrem toho spoločnosť MESSENGER začala v roku 2011 pozorovať na povrchu podivné švajčiarske syrové rysy. Tieto diery, ktoré sú známe ako „dutiny“, by mohli naznačovať, že podzemné rúrky existujú aj na ortuti.
Kolónie vybudované vo vnútri stabilných lávových trubíc by boli prirodzene chránené pred kozmickým a slnečným žiarením, extrémnymi teplotami a mohli by byť pod tlakom, aby vytvorili priedušnú atmosféru. Okrem toho v tejto hĺbke Merkur zažije omnoho menej kolísania teploty a bude dostatočne teplý na to, aby bol obývateľný.
Potenciálne výhody:
Na prvý pohľad vyzerá Merkúr podobne ako Zemský Mesiac, a preto by sa pri zakladaní mesačnej základne spoliehal na mnoho rovnakých stratégií. Má tiež dostatok minerálov, ktoré by mohli pomôcť posunúť ľudstvo smerom k ekonomike po nedostatku. Podobne ako Zem je to pozemská planéta, čo znamená, že je tvorená silikátovými horninami a kovmi, ktoré sa rozlišujú medzi železným jadrom a silikátovou kôrou a plášťom.
Ortuť sa však skladá zo 70% kovov, zatiaľ čo zloženie Zeme je 40%. Merkúr má navyše veľké jadro zo železa a niklu, ktoré predstavuje 42% jeho objemu. Na porovnanie, jadro Zeme predstavuje iba 17% jeho objemu. V dôsledku toho, ak by sa mala ťažiť ortuť, mohlo by sa vyrobiť dostatok nerastov, aby vydržali donekonečna ľudstvo.
Jeho blízkosť k Slnku tiež znamená, že by mohla využiť obrovské množstvo energie. To by sa dalo získať orbitálnymi slnečnými poliami, ktoré by dokázali neustále využívať energiu a preniesť ju na povrch. Táto energia by sa potom mohla preniesť na iné planéty v slnečnej sústave pomocou série odovzdávacích staníc umiestnených v Lagrangeových bodoch.
Je tu tiež otázka Merkurovej gravitácie, ktorá je 38% percent Zeme normálna. To je viac ako dvojnásobok toho, čo Mesiac prežíva, čo znamená, že kolonisti by sa naň mali ľahšie prispôsobiť. Zároveň je dostatočne nízka na to, aby predstavovala výhody, pokiaľ ide o vyvážanie nerastov, pretože lode, ktoré odchádzajú z povrchu, by potrebovali menej energie na dosiahnutie únikovej rýchlosti.
Nakoniec je tu vzdialenosť od samotnej ortuti. Pri priemernej vzdialenosti asi 93 miliónov km (58 miliónov mi) sa ortuť pohybuje od 77,3 milióna km (48 miliónov mi) do 222 miliónov km (138 miliónov mi) od Zeme. Vďaka tomu je oveľa bližšie ako iné možné oblasti bohaté na zdroje, ako napríklad Asteroidský pás (vzdialený 329 - 478 miliónov km), Jupiter a jeho systém mesiacov (628,7 - 928 miliónov km) alebo Saturn (1,2 - 1,67 miliardy km).
Merkúr tiež dosahuje horšiu konjunkciu - bod, ktorý je v jeho najbližšom bode k Zemi - každých 116 dní, čo je výrazne kratšia doba ako Venuša alebo Mars. V zásade by sa misie určené pre Merkúr mohli začať takmer každé štyri mesiace, zatiaľ čo otváracie okná do Venuše a na Mars by sa museli konať každých 1,6 roka a 26 mesiacov.
Pokiaľ ide o cestovný čas, na Merkur bolo nasadených niekoľko misií, ktoré nám môžu poskytnúť odhad času, ako môže trvať. Napríklad prvá kozmická loď, ktorá cestuje do Merkúra, NASA Námorník 10 kozmická loď (ktorá sa začala v roku 1973), trvala približne 147 dní, kým sa tam dostala.
Novšie sú NASA MESSENGER kozmická loď začala 3. augusta 2004, aby študovala ortuť na obežnej dráhe, a svoj prvý prelet urobila 14. januára 2008. To je celkom 1 260 dní, aby ste sa dostali zo Zeme na ortuť. Predĺžený čas cesty bol spôsobený inžiniermi, ktorí sa snažili umiestniť sondu na obežnú dráhu okolo planéty, takže bolo potrebné postupovať pomalšou rýchlosťou.
Výzvy:
Kolónia na ortuti by, samozrejme, bola stále veľkou výzvou, a to tak z hospodárskeho, ako aj technologického hľadiska. Náklady na založenie kolónie kdekoľvek na planéte by boli obrovské a vyžadovali by, aby sa hojné materiály prepravovali zo Zeme alebo aby sa ťažili na mieste. V každom prípade by takáto operácia vyžadovala veľkú flotilu kozmických lodí schopných urobiť cestu v primeranom čase.
Takáto flotila zatiaľ neexistuje a náklady na jej rozvoj (a súvisiaca infraštruktúra na získanie všetkých potrebných zdrojov a dodávok pre ortuť) by boli obrovské. Spoliehanie sa na roboty a využitie zdrojov in situ (ISRU) by určite znížilo náklady a znížilo množstvo materiálu, ktoré by bolo potrebné dodať. Ale títo roboti a ich operácie by museli byť chránení pred žiarením a slnečnými erupciami, až kým sa im nedokončí práca.
Situácia je v podstate ako pokus o vytvorenie útočiska uprostred búrky. Akonáhle je kompletný, môžete sa uchýliť. Ale medzitým budete pravdepodobne navlhčený a špinavý! A aj keď bola kolónia úplná, sami kolonisti by sa museli vyrovnať so stále sa vyskytujúcimi rizikami ožiarenia, dekompresie a extrémami v teple a chlade.
Ak by teda bola kolónia založená na ortuti, bola by silne závislá od jej technológie (ktorá by musela byť dosť pokročilá). Kým sa kolónia nestane sebestačnou, budú tí, ktorí tam žijú, závisieť od dodávok, ktoré by museli pravidelne prichádzať zo Zeme (opäť náklady na dopravu!)
Aj keď sa vyvinie potrebná technológia a dokážeme zistiť nákladovo efektívny spôsob vytvorenia jedného alebo viacerých sídiel a odoslania na Merkur, mohli by sme sa tešiť, že budeme mať kolóniu, ktorá by nám mohla poskytnúť neobmedzenú energiu a minerály. A mali by sme skupinu ľudských susedov známych ako Hermians!
Rovnako ako pri všetkom, čo sa týka kolonizácie a terraformovania, len čo sme dokázali, že je to skutočne možné, zostáva jedinou zostávajúcou otázkou „koľko sme ochotní minúť?“
Tu sme napísali veľa zaujímavých článkov o kolonizácii tu v časopise Space Magazine. Tu je dôvod, prečo kolonizovať Mesiac ako prvý?, Kolonizujúca Venuša s plávajúcimi mestami, Budeme niekedy kolonizovať Mars? A Definitívny sprievodca terraformovaním.
Astronomy Cast má na túto tému niekoľko zaujímavých epizód. Pozrite sa na epizódu 95: Ľudia na Mars, časť 2 - kolonisti, epizóda 115: Mesiac, časť 3 - návrat na Mesiac, epizóda 381: Vyprázdňovanie asteroidov v sci-fi.
zdroj:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming - Koncept svetového domu. Journal of British Interplanetary Society, zv. 45, č. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (eds). Vnútorná slnečná sústava: Perspektívne zdroje energie a materiálov. Springer, 2015
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
- nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/biggest_crater.html
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
