CUM COLONIZĂM LUNILE LUI SATURN?

Send

Bine ați venit înapoi la seria noastră despre Colonizarea sistemului solar! Astăzi, aruncăm o privire la cea mai mare lună a lui Saturn - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus și Mimas.

Începând cu secolul al XVII-lea, astronomii au făcut câteva descoperiri profunde în jurul planetei Saturn, despre care credeau că era cea mai îndepărtată planetă a Sistemului Solar de la acea vreme. Christiaan Huygens și Giovanni Domenico Cassini au fost primii, care au descoperit cele mai mari luni ale lui Saturn - Titan, Tethys, Dione, Rhea și Iapetus. Au urmat mai multe descoperiri; și astăzi, ceea ce am recunoscut drept sistemul Saturn include 62 de sateliți confirmați.

Ceea ce știm despre acest sistem a crescut considerabil în ultimele decenii, datorită misiunilor de genul voiajor și Cassini. Și, cu această cunoaștere, au venit multiple propuneri care susțin cum ar trebui să se colonizeze lunile lui Saturn. Pe lângă faptul că se mândrește cu singurul corp decât Pământul care are o atmosferă densă, bogată în azot, există și resurse abundente în acest sistem care ar putea fi valorificate.

La fel ca ideea de a coloniza Luna, Marte, lunile lui Jupiter și alte corpuri din Sistemul Solar, ideea de a stabili colonii pe lunile lui Saturn a fost explorată pe larg în domeniul science-fiction. În același timp, au fost făcute propuneri științifice care subliniază modul în care coloniile ar beneficia umanității, permițându-ne să montăm misiuni mai adânc în spațiu și să deschidem într-o epocă a abundenței!

Exemple în ficțiune:

Colonizarea lui Saturn a fost o temă recurentă în domeniul science-fiction de-a lungul deceniilor. De exemplu, în romanul din 1976 al lui Arthur C. Clarke Pământul imperial, Titan găzduiește o colonie umană de 250.000 de oameni. Colonia joacă un rol vital în comerț, unde hidrogenul este preluat din atmosfera lui Saturn și utilizat ca combustibil pentru călătoriile interplanetare.

În Piers Anthony's Bio al unui tiran spațial seria (1983-2001), lunile lui Saturn au fost colonizate de diverse națiuni într-o epocă post-diaspora. În această poveste, Titan a fost colonizat de japonezi, în timp ce Saturn a fost colonizat de ruși, chinezi și alte foste națiuni asiatice.

În roman Titan (1997) de Stephen Baxter, complotul se centrează într-o misiune a NASA în Titan, care trebuie să lupte pentru a supraviețui după aterizarea prăbușită la suprafață. În primele capitole ale lui Stanislaw Lem Fiasco (1986), un personaj sfârșește înghețat pe suprafața lui Titan, unde sunt blocați de câteva sute de ani.

În Trilogia de Marte (1996) a lui Kim Stanley Robinson, azotul din Titan este utilizat pentru terasarea planetei Marte. În romanul său 2312 (2012), umanitatea a colonizat mai multe dintre lunile lui Saturn, care includ Titan și Iapetus. Sunt făcute mai multe referiri la „biota Enceladiană” din poveste, care sunt organisme extraterestre microscopice pe care unii oameni le ingerează din cauza valorii lor medicinale asumate.

Ca parte a Grand Tour Series, romanele lui Ben Bova Saturn (2003) și Titan (2006) abordează colonizarea sistemului coronian. În aceste povești, Titan este explorat de un rover inteligent artificial, care începe să funcționeze în mod misterios, în timp ce o colonie spațială umană mobilă explorează inelele și alte luni.

Metode propuse:

În cartea sa Intrarea în spațiu: crearea unei civilizații cu spații spațiale (1999), Robert Zubrin a pledat pentru colonizarea Sistemului Solar exterior, un plan care a inclus minarea atmosferelor planetelor exterioare și stabilirea coloniilor pe lunile lor. Pe lângă Uranus și Neptun, Saturn a fost desemnat una dintre cele mai mari surse de deuteriu și heliu-3, care ar putea conduce economia de fuziune pendinte.

El a identificat în continuare Saturn ca fiind cel mai important și cel mai valoros dintre cei trei, din cauza apropierii sale relative, a radiațiilor reduse și a unui sistem excelent de lună. Zubrin a susținut că Titan este un candidat primordial la colonizare, deoarece este singura lună din Sistemul Solar care are o atmosferă densă și este bogată în compuși care conțin carbon.

Pe 9 martie 2006, sonda spațială Cassini a NASA a găsit posibile dovezi de apă lichidă pe Enceladus, care a fost confirmată de NASA în 2014. Conform datelor derivate din sondă, această apă iese din jeturi din jurul polului sud al lui Enceladus și nu mai este decât zeci de metri sub suprafață în anumite locații. Acest lucru ar face colectarea apei considerabil mai ușoară decât pe o lună ca Europa, unde foaia de gheață are mai mulți km.

Datele obținute de Cassini au indicat, de asemenea, prezența moleculelor volatile și organice. Și Enceladus are, de asemenea, o densitate mai mare decât multe dintre lunile lui Saturn, ceea ce indică faptul că are un miez mediu mai mare de silicat. Toate aceste resurse s-ar dovedi foarte utile de dragul de a construi o colonie și de a oferi operații de bază.

În octombrie 2012, Elon Musk și-a dezvăluit conceptul pentru un transportator colonial de pe Marte (MCT), care a fost esențial pentru obiectivul său pe termen lung de a coloniza Marte. La vremea respectivă, Musk a declarat că primul zbor fără pilot al navei spațiale de transport pe Marte va avea loc în 2022, urmat de prima misiune MCT tripulată care a plecat în 2024.

În septembrie 2016, în cadrul Congresului Astronautic Internațional 2016, Musk a dezvăluit detalii suplimentare ale planului său, care a inclus proiectul pentru un sistem de transport interplanetar (ITS) și costurile estimate. Acest sistem, care a fost inițial destinat transportului coloniștilor pe Marte, a evoluat în rolul său de a transporta ființele umane în locații mai îndepărtate din Sistemul Solar - care ar putea include lunile Jovian și Cronian.

Beneficii potențiale:

În comparație cu alte locații din Sistemul Solar - cum ar fi sistemul Jovian - cele mai mari luni ale lui Saturn sunt expuse la radiații considerabil mai puține. De exemplu, lunile lui Io, Ganymede și Europa ale lui Jupiter sunt supuse unei radiații intense de la câmpul magnetic al lui Jupiter - de la 3600 la 8 rems zi. Această cantitate de expunere ar fi fatală (sau cel puțin foarte periculoasă) pentru ființele umane, necesitând ca măsurile de măsurare semnificative să existe.

În schimb, centurile de radiație ale lui Saturn sunt semnificativ mai slabe decât cele ale lui Jupiter - cu o putere a câmpului ecuatorial de 0,2 gauss (20 microtesla) comparativ cu 4,28 gauss (428 microtesla) Jupiter. Acest câmp se întinde de la aproximativ 139.000 km de centrul lui Saturn până la o distanță de aproximativ 362.000 km - în comparație cu Jupiter, care se întinde pe o distanță de aproximativ 3 milioane km.

Dintre cele mai mari luni ale lui Saturn, Mimas și Enceladus se încadrează în această centură, în timp ce Dione, Rhea, Titan și Iapetus au orbite care le plasează de la exteriorul centurilor de radiație ale lui Saturn, chiar dincolo de aceasta. Titan, de exemplu, orbitează pe Saturn la o distanță medie (axa semi-majoră) de 1.221.870 km, punându-l în siguranță dincolo de atingerea particulelor energetice ale gigantului gazelor. Iar atmosfera sa groasă poate fi suficientă pentru a proteja rezidenții de razele cosmice.

În plus, volatilele congelate și metanul recoltate din lunile lui Saturn ar putea fi folosite de dragul de a transforma în alte locații din Sistemul Solar. În cazul lui Marte, azotul, amoniacul și metanul au fost sugerate ca mijloc de îngroșare a atmosferei și de declanșare a unui efect de seră pentru încălzirea planetei. Acest lucru ar provoca sublimarea gheții de apă și a CO2 înghețat la stâlpi - creând un proces de auto-susținere a schimbărilor ecologice.

Coloniile de pe lunile lui Saturn ar putea servi de asemenea ca baze pentru recoltarea deuteriu și heliu-3 din atmosfera lui Saturn. Sursele abundente de gheață de apă de pe aceste lună ar putea fi, de asemenea, folosite pentru a produce combustibilul rachetelor, servind astfel ca puncte de oprire și de alimentare. În acest fel, colonizarea sistemului Saturn ar putea alimenta economia Pământului și a facilita explorarea mai adânc în Sistemul Solar exterior.

Provocări:

Desigur, există numeroase provocări pentru a coloniza lunile lui Saturn. Acestea includ distanța implicată, resursele și infrastructura necesare și coloniile cu pericolele naturale pe aceste lună ar trebui să facă față. Pentru început, în timp ce Saturn poate fi abundent în resurse și mai aproape de Pământ decât Uranus sau Neptun, este încă foarte departe.

În medie, Saturn este la aproximativ 1.429 de miliarde de km distanță de Pământ; sau ~ 8,5 AU, echivalentul a opt ori jumătate față de distanța medie între Pământ și Soare. Pentru a pune asta în perspectivă, a fost nevoie de Voyager 1 sondă aproximativ treizeci și opt de luni pentru a ajunge la sistemul Saturn de pe Pământ. Pentru navele spațiale echipate, care transportă coloniști și toate echipamentele necesare pentru colonizarea suprafeței, ar fi nevoie de mult mai mult timp pentru a ajunge acolo.

Aceste nave, pentru a evita să fie excesiv de mari și costisitoare, ar trebui să se bazeze pe tehnologia criogenică sau legată de hibernare pentru a economisi spațiu în depozitare și spații de cazare. În timp ce acest tip de tehnologie este cercetată pentru misiunile echipajate pe Marte, aceasta este încă foarte mult în faza de cercetare și dezvoltare.

Orice nave implicate în eforturile de colonizare sau folosite pentru a livra resurse către și dinspre sistemul coronian, ar trebui să aibă, de asemenea, sisteme avansate de propulsie pentru a se asigura că pot face călătoriile într-un timp realist. Având în vedere distanțele implicate, acest lucru ar necesita probabil rachete care au folosit propulsie nucleo-termică sau ceva chiar mai avansat (cum ar fi rachetele anti-materie).

Deși primul este fezabil din punct de vedere tehnic, încă nu au fost construite astfel de sisteme de propulsie. Orice lucru mai avansat ar necesita mai mulți ani de cercetare și dezvoltare și un angajament major în resurse. La rândul său, toate acestea ridică problema crucială a infrastructurii.

Practic, orice flotă care operează între Pământ și Saturn ar necesita o rețea de baze între aici și acolo pentru a le menține furnizate și alimentate. Deci, într-adevăr, orice plan de colonizare a lunii lui Saturn ar trebui să aștepte la crearea unor baze permanente pe Lună, Marte, Centura Asteroidului și, cel mai probabil, lunile Joviene. Acest proces ar fi costisitor de scump în conformitate cu standardele actuale și (din nou) ar necesita o flotă de nave cu sisteme avansate de acționare.

Și, în timp ce radiațiile nu reprezintă o amenințare majoră în sistemul coronian (spre deosebire de Jupiter), lunile au fost supuse unui impact mare de-a lungul istoriei lor. În consecință, orice așezări construite la suprafață ar avea nevoie probabil de o protecție suplimentară pe orbită, precum un șir de sateliți defensivi care ar putea redirecționa comete și asteroizi înainte de a ajunge pe orbită.

Având în vedere resursele sale abundente și oportunitățile pe care le-ar prezenta pentru explorarea mai profundă în Sistemul Solar (și poate chiar și dincolo), Saturn și sistemul său de lună nu reprezintă nimic premiu major. În plus, perspectiva colonizării este mult mai atrăgătoare decât în alte locații care prezintă pericole mai mari (adică lunile lui Jupiter).

Cu toate acestea, un astfel de efort ar fi descurajant și ar necesita un angajament masiv, multi-generațional. Și orice astfel de efort ar trebui să aștepte cel mai probabil construcția de colonii și / sau baze în locații mai apropiate de Pământ mai întâi - cum ar fi pe Lună, Marte, Centura Asteroidului și în jurul lui Jupiter. Dar, cu siguranță, putem menține speranța pe termen lung, nu-i așa?

Am scris multe articole interesante despre colonizare aici la Space Magazine. Iată de ce colonizăm luna întâi ?, cum colonizăm mercurul?

Astronomie Cast are și multe episoade interesante pe această temă. Vezi episodul 59: Saturn, episodul 61: Saturn's Moons, Episodul 95: Oameni pe Marte, Partea 2 - Coloniști, Episodul 115: Luna, Partea 3 - Întoarcerea pe Lună și Episodul 381: Hollowing Asteroids in Science Fiction.

surse: