AKO KOLONIZUJEME SATURNOVE MESIACE?

Send

Vitajte späť v našej sérii o kolonizácii slnečnej sústavy! Dnes sa pozrieme na najväčšie Saturnove mesiace - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus a Mimas.

Od 17. storočia astronómovia urobili nejaké hlboké objavy okolo planéty Saturn, o ktorej sa domnievali, že bola v tom čase najvzdialenejšou planétou slnečnej sústavy. Christiaan Huygens a Giovanni Domenico Cassini boli prví, ktorí zaznamenali najväčšie mesiace Saturn - Titan, Tethys, Dione, Rhea a Iapetus. Nasledovali ďalšie objavy; a dnes, čo sme uznali ako systém Saturn, obsahuje 62 potvrdených satelitov.

To, čo vieme o tomto systéme, sa vďaka misiám v posledných desaťročiach značne rozrástlo cestovateľ a Cassini, A s touto znalosťou prišlo niekoľko návrhov, ktoré tvrdia, ako by sa mali niekedy Saturnove mesiace kolonizovať. Okrem toho, že sa môže pochváliť jediným telesom iným ako Zem, ktoré má hustú atmosféru bohatú na dusík, sú v tomto systéme aj bohaté zdroje, ktoré by sa dali využiť.

Rovnako ako myšlienka kolonizácie Mesiaca, Marsu, mesiacov Jupitera a ďalších telies v slnečnej sústave, myšlienka založenia kolónií na Saturnových mesiacoch bola vo sci-fi rozsiahle preskúmaná. Zároveň sa predložili vedecké návrhy, ktoré zdôrazňujú prínos kolonií pre ľudstvo, čo nám umožňuje viesť misie hlbšie do vesmíru a uvádzať ich v hojnom veku!

Príklady v beletrii:

Kolonizácia Saturn bola po desaťročia opakovane témou sci-fi. Napríklad v románe Arthura C. Clarka z roku 1976 Cisárska Zem„Titan je domovom ľudskej kolónie s 250 000 ľuďmi. Kolónia hrá zásadnú úlohu v obchode, kde je vodík získavaný z atmosféry Saturn a používaný ako palivo pre medziplanetárne cestovanie.

V Piers Anthony Bio vesmírneho tyrana série (1983-2001), Saturnove mesiace boli kolonizované rôznymi národmi v období po diaspóre. V tomto príbehu kolonizovali Titan Japonci, zatiaľ čo Saturn kolonizovali Rusi, Číňania a iné bývalé ázijské národy.

V románe titán (1997) Stephen Baxter, pozemok sa sústreďuje na misiu NASA v Titane, ktorá musí bojovať o prežitie po nárazovom pristátí na povrch. V prvých niekoľkých kapitolách Stanislawa Lema fiasko (1986), postava skončí zmrazená na povrchu Titanu, kde sú uviaznuté niekoľko sto rokov.

V Kim Stanley Robinson´s Mars Trilogy (1996) sa dusík z Titanu používa pri terraformovaní Marsu. Vo svojom románe 2312 (2012), ľudstvo kolonizovalo niekoľko Saturnových mesiacov, medzi ktoré patria Titan a Iapetus. V príbehu sa uvádza aj niekoľko odkazov na „enceladovskú biotu“, čo sú mikroskopické cudzie organizmy, ktoré niektorí ľudia požívajú kvôli ich predpokladanej liečivej hodnote.

Ako súčasť svojej série Grand Tour, romány Ben Bova Saturn (2003) a titán (2006) sa venujú kolonizácii kronického systému. V týchto príbehoch je Titan skúmaný umelou inteligentnou vozovkou, ktorá záhadne začína fungovať, zatiaľ čo mobilná ľudská kolónia vesmíru skúma prstene a ďalšie mesiace.

Navrhované metódy:

Vo svojej knihe Vstúpenie do vesmíru: Vytvorenie vesmírnej civilizácie (1999), Robert Zubrin obhajoval kolonizáciu vonkajšej slnečnej sústavy, plán, ktorý zahŕňal ťažbu atmosféry vonkajších planét a zakladanie kolónií na ich mesiacoch. Okrem Uránu a Neptúna bol Saturn označený za jeden z najväčších zdrojov deutéria a hélia-3, ktoré mohli poháňať čakajúce hospodárstvo fúzie.

Ďalej označil Saturn za najdôležitejší a najcennejší z týchto troch kvôli jeho relatívnej blízkosti, nízkemu žiareniu a vynikajúcemu systému mesiacov. Zubrin tvrdil, že Titan je hlavným kandidátom na kolonizáciu, pretože je to jediný mesiac v slnečnej sústave, ktorý má hustú atmosféru a je bohatý na zlúčeniny s obsahom uhlíka.

9. marca 2006 našla kozmická sonda Cassini agentúry NASA možnú prítomnosť tekutej vody na Enceladuse, čo potvrdila NASA v roku 2014. Podľa údajov získaných zo sondy táto voda vyteká z prúdov okolo južného pólu Enceladusu a už nie je ako desiatky metrov pod povrchom na určitých miestach. To by značne uľahčilo zber vody ako na Mesiaci, ako je Európa, kde je ľadová pokrývka hrubá niekoľko kilometrov.

Údaje získané spoločnosťou Cassini tiež poukazovali na prítomnosť prchavých a organických molekúl. Enceladus má tiež vyššiu hustotu ako mnoho Saturnových mesiacov, čo naznačuje, že má väčšie priemerné silikátové jadro. Všetky tieto zdroje by sa ukázali ako veľmi užitočné v záujme vybudovania kolónie a poskytovania základných operácií.

V októbri 2012 Elon Musk predstavil svoj koncept pre Mars Colonial Transporter (MCT), ktorý bol ústredným bodom jeho dlhodobého cieľa kolonizácie Marsu. V tom čase Musk uviedol, že prvý bezpilotný let kozmickej lode Mars sa uskutoční v roku 2022, po ktorom nasleduje prvá misia MCT s posádkou, ktorá sa uskutoční v roku 2024.

V septembri 2016, počas Medzinárodného astronautického kongresu 2016, Musk odhalil ďalšie podrobnosti o svojom pláne, ktorý zahŕňal návrh medziplanetárneho dopravného systému (ITS) a odhadované náklady. Tento systém, ktorý bol pôvodne určený na prepravu osadníkov na Mars, sa vyvinul vo svojej úlohe prepravovať ľudí na vzdialenejšie miesta v slnečnej sústave - medzi ktoré môžu patriť aj jovianske a kroniánske mesiace.

Potenciálne výhody:

V porovnaní s inými miestami v slnečnej sústave - napríklad v prípade systému Jovian - sú najväčšie mesiace Saturnu vystavené podstatne menšiemu žiareniu. Napríklad, Jupiterove mesiace Io, Ganymede a Europa podliehajú intenzívnemu žiareniu z Jupiterovho magnetického poľa - od 3600 do 8 stôp za deň. Táto miera vystavenia by bola smrteľná (alebo prinajmenšom veľmi nebezpečná) pre ľudí, čo by si vyžadovalo zavedenie významných protiopatrení.

Naproti tomu sú Saturnove radiačné pásy výrazne slabšie ako Jupiter - s rovníkovou silou poľa 0,2 gauss (20 mikrotesla) v porovnaní s 4,18 gaussom Jupiter (428 microtesla). Toto pole sa rozprestiera od asi 139 000 km od centra Saturna až do vzdialenosti asi 362 000 km - v porovnaní s Jupiterom, ktorý sa rozprestiera na vzdialenosť asi 3 milióny km.

Medzi najväčšie Saturnove mesiace spadajú Mimas a Enceladus do tohto pásu, zatiaľ čo Dione, Rhea, Titan a Iapetus majú obežné dráhy, ktoré ich umiestňujú z vonkajšej časti Saturnových radiačných pásov ďaleko za ňu. Napríklad Titan obieha okolo Saturnu v priemernej vzdialenosti (semi-hlavná os) 1 221 870 km, čím ho bezpečne umiestňuje mimo dosah energetických častíc plynového obra. A jeho hustá atmosféra môže stačiť na ochranu obyvateľov pred kozmickými lúčmi.

Okrem toho by sa mrazené prchavé látky a metán zozbieraný zo Saturnových mesiacov mohli použiť na terraformovanie ďalších miest v slnečnej sústave. V prípade Marsu sa dusík, amoniak a metán navrhli ako prostriedok na zahusťovanie atmosféry a spustenie skleníkového efektu na zahriatie planéty. To by spôsobilo sublimáciu vodného ľadu a zmrazeného CO2 v póloch - vytvorenie sebestačného procesu ekologických zmien.

Kolónie na Saturnových mesiacoch by tiež mohli slúžiť ako základne na zber deutéria a hélia-3 zo saturnovej atmosféry. Veľké zdroje vodného ľadu na týchto mesiacoch by sa dali použiť aj na výrobu raketového paliva, a teda slúžiť ako body medzipristátia a tankovania. Týmto spôsobom by kolonizácia Saturnského systému mohla podporiť ekonomiku Zeme a uľahčiť prieskum hlbšie do vonkajšej slnečnej sústavy.

Výzvy:

Pri kolonizácii Saturnových mesiacov je samozrejme veľa problémov. Patrí medzi ne vzdialenosť, potrebné zdroje a infraštruktúra a kolónie prírodných rizík v týchto mesiacoch, ktoré by museli riešiť. Pre začiatočníkov síce môže byť Saturn bohatý na zdroje a bližšie k Zemi ako Urán alebo Neptún, ale stále je veľmi ďaleko.

V priemere je Saturn vzdialený približne 1 429 miliárd km od Zeme; alebo ~ 8,5 AU, čo je osem a pol násobok priemernej vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom. Aby som to dal do perspektívy, vzal to Voyager 1 sonda zhruba tridsaťosem mesiacov na dosiahnutie saturnského systému zo Zeme. V prípade kozmických lodí s posádkou, nosenia kolonistov a všetkého vybavenia potrebného na osídlenie povrchu by sa dostať tam značne dlhšie.

Tieto lode, aby sa predišlo príliš veľkým a nákladným nákladom, by sa museli spoliehať na kryogeniku alebo technológiu súvisiacu s hibernáciou, aby ušetrili miesto na skladovanie a ubytovanie. Zatiaľ čo sa tento druh technológie vyšetruje pre misie s posádkou na Marse, stále je vo fáze výskumu a vývoja.

Akékoľvek plavidlá zapojené do kolonizačného úsilia alebo používané na prepravu zdrojov do a zo systému Cronian, by tiež mali mať moderné pohonné systémy, aby sa zabezpečilo, že budú môcť vycestovať v reálnom čase. Vzhľadom na príslušné vzdialenosti by to pravdepodobne vyžadovalo rakety, ktoré využívali jadrový tepelný pohon, alebo niečo ešte pokročilejšie (ako napríklad rakety proti látkam).

Aj keď je prvý z nich technicky uskutočniteľný, zatiaľ neboli vybudované žiadne takéto pohonné systémy. Čokoľvek pokročilejšie by si vyžadovalo mnoho ďalších rokov výskumu a vývoja a veľký záväzok v oblasti zdrojov. To všetko vzbudzuje zásadnú otázku infraštruktúry.

V zásade by akákoľvek flotila fungujúca medzi Zemou a Saturnom vyžadovala medzi základňou sieť základní, aby ich udržala v zásobovaní a tankovaní. Takže naozaj, akékoľvek plány na kolonizáciu Saturnových mesiacov by museli počkať na vytvorenie stálych základní na Mesiaci, Marse, Asteroidnom páse a pravdepodobne na jovianskych mesiacoch. Tento proces by bol podľa súčasných noriem trestne nákladný a (opäť) by vyžadoval flotilu lodí s pokročilými systémami pohonu.

Aj keď žiarenie nie je hlavnou hrozbou v kroniánskom systéme (na rozdiel od Jupitera), mesiace boli počas ich histórie vystavené veľkým dopadom. Výsledkom je, že akékoľvek osady postavené na povrchu by pravdepodobne potrebovali ďalšiu ochranu na obežnej dráhe, ako napríklad skupina defenzívnych satelitov, ktoré by mohli presmerovať kométy a asteroidy skôr, ako sa dostanú na obežnú dráhu.

Vzhľadom na svoje bohaté zdroje a príležitosti, ktoré predstavuje pre hlbší prieskum do slnečnej sústavy (a možno aj za hranicami), Saturn a jeho systém mesiacov nie sú ničím veľkým. Vyhliadka na kolonizáciu je navyše omnoho príťažlivejšia ako na iných miestach, ktoré prichádzajú s väčším rizikom (t. J. Jupiterove mesiace).

Takéto úsilie by však bolo skľučujúce a vyžadovalo by si masívny viacgeneračný záväzok. A každé také úsilie by s najväčšou pravdepodobnosťou muselo najskôr počkať na výstavbu kolónií a / alebo základní v miestach bližšie k Zemi - napríklad na Mesiaci, Marse, Asteroidnom páse a okolo Jupitera. Ale určite môžeme vydržať nádej z dlhodobého hľadiska, však?

Tu sme napísali veľa zaujímavých článkov o kolonizácii tu v časopise Space Magazine. Tu je dôvod, prečo najprv kolonizovať Mesiac? Ako kolonizujeme ortuť? Ako kolonizujeme Venuši ?, Kolonizujúc Venuši s plávajúcimi mestami, niekedy kolonizujeme Mars ?, Ako kolonizujeme mesiace Jupitera?

Astronomy Cast má na túto tému mnoho zaujímavých epizód. Pozrite sa na epizódu 59: Saturn, epizóda 61: saturnove mesiace, epizóda 95: ľudia na Mars, časť 2 - kolonisti, epizóda 115: mesiac, 3. časť - návrat na Mesiac a epizóda 381: Hollowing asteroids in Science Fiction.

zdroj: