Sveiki atvykę į mūsų seriją apie Saulės sistemos kolonizavimą! Šiandien apžvelgiame didžiausius Saturno mėnulius - „Titaną“, „Rėją“, „Iapetus“, „Dioną“, „Tethys“, „Enceladus“ ir „Mimas“.
Nuo 17 amžiaus astronomai padarė keletą gilių atradimų aplink Saturno planetą, kuri, jų manymu, tuo metu buvo tolimiausia Saulės sistemos planeta. Christiaan Huygens ir Giovanni Domenico Cassini buvo pirmieji, apėmę didžiausius Saturno mėnulius - Titaną, Tethį, Dioną, Rėją ir Iapetus. Paskui sekė daugiau atradimų; ir šiandien tai, ką mes atpažinome kaip Saturno sistemą, apima 62 patvirtintus palydovus.
Tai, ką mes žinome apie šią sistemą, pastaraisiais dešimtmečiais labai išaugo dėl tokių misijų Voyager ir Cassini. Turint šias žinias, buvo pateikta daugybė pasiūlymų, kuriuose teigiama, kaip kažkada turėtų būti kolonizuojami Saturno mėnuliai. Šioje sistemoje ne tik gali pasigirti vienintelis kitas kūnas, išskyrus Žemę, turintis tankią, azoto turinčią atmosferą, bet ir gausūs ištekliai, kuriuos galima panaudoti.
Panašiai kaip Mėnulio, Marso, Jupiterio mėnulių ir kitų Saulės sistemos kūnų kolonizacijos idėja, kolonijų įkūrimo Saturno mėnuliuose idėja buvo plačiai išnagrinėta mokslinėje fantastikoje. Tuo pačiu metu buvo pateikti moksliniai pasiūlymai, pabrėžiantys, kaip kolonijos būtų naudingos žmonijai, leidžiančios mums misijas surengti giliau į kosmosą ir įvežti į gausybės amžių!
Grožinės literatūros pavyzdžiai:
Saturno kolonizacija per pastaruosius dešimtmečius buvo pasikartojanti mokslinės fantastikos tema. Pavyzdžiui, 1976 m. Arthur C. Clarke romane Imperinė žemė, „Titan“ gyvena 250 000 žmonių kolonija. Kolonija vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį komercijoje, kur vandenilis paimamas iš Saturno atmosferos ir naudojamas kaip kuras tarpplanetinėms kelionėms.
„Piers Anthony“ Kosminio tirono biografija serijos (1983–2001), Saturno mėnulius kolonizavo įvairios tautos diasporos epochoje. Šioje istorijoje Titaną kolonizavo japonai, o Saturną kolonizavo rusai, kinai ir kitos buvusios Azijos tautos.
Romane Titanas (1997 m.), Stepheno Baxterio, siužetas koncentruojasi į NASA misiją į Titaną, kuriai reikia kovoti dėl išgyvenimo po katastrofos nusileidimo ant paviršiaus. Pirmuose Stanislovo Lemo skyriuose Fiasko (1986), veikėjas užšąla „Titano“ paviršiuje, kur yra įstrigęs keletą šimtų metų.
Kim Stanley Robinsono „Marso trilogijoje“ (1996 m.) Azoto iš „Titan“ naudojamas Marso reljefas. Jo romane 2312 (2012), žmonija kolonizavo kelis Saturno mėnulius, įskaitant „Titaną“ ir „Iapetus“. Pasakojime taip pat daroma keletas nuorodų į „Enceladijos biotą“ - tai mikroskopiniai svetimi organizmai, kuriuos kai kurie žmonės praranda dėl savo tariamos medicininės vertės.
Kaip savo didžiojo turo seriją, Beno Bovos romanai Saturnas (2003) ir Titanas (2006) nagrinėja Kronos sistemos kolonizaciją. Šiose istorijose Titaną tyrinėja dirbtinai intelektualus roveris, kuris paslaptingai pradeda netinkamai veikti, o mobili žmogaus kosminė kolonija tyrinėja Žiedus ir kitus mėnulius.
Siūlomi metodai:
Jo knygoje Įėjimas į kosmosą: erdvės saugančios civilizacijos sukūrimas (1999), Robertas Zubrinas pasisakė už išorinės Saulės sistemos kolonizavimą. Šis planas apėmė išorinių planetų atmosferos iškasimą ir kolonijų įkūrimą jų mėnesiuose. Be Urano ir Neptūno, Saturnas buvo paskirtas vienu iš didžiausių deuterio ir helio-3 šaltinių, galinčių paskatinti laukiančią sintezės ekonomiką.
Jis taip pat nustatė, kad Saturnas yra svarbiausias ir vertingiausias iš trijų dėl jo santykinio artumo, mažo spinduliavimo ir puikios mėnulio sistemos. Zubrinas teigė, kad titanas yra pagrindinis kandidatas į kolonizaciją, nes jis yra vienintelis Saulės sistemos mėnulis, kurio atmosfera yra tanki, ir jame gausu anglies turinčių junginių.
2006 m. Kovo 9 d. NASA kosminis zondas „Cassini“ rado galimų skysto vandens Enceladus vandenyje įrodymų, kuriuos NASA patvirtino 2014 m. Remiantis zondo duomenimis, šis vanduo kyla iš purkštukų aplink Enceladus pietinį polių ir yra ne daugiau nei dešimtis metrų žemiau paviršiaus tam tikrose vietose. Tai žymiai palengvintų vandens surinkimą nei tokiame mėnulyje kaip Europa, kur ledo sluoksnis yra kelių km storio.
„Cassini“ gauti duomenys taip pat rodo, kad yra lakių ir organinių molekulių. Enceladus taip pat turi didesnį tankį nei daugelis Saturno mėnulių, o tai rodo, kad jis turi didesnę vidutinę silikato šerdį. Visi šie ištekliai būtų labai naudingi statant koloniją ir užtikrinant pagrindines operacijas.
2012 m. Spalio mėn. Elonas Muskas pristatė savo idėją apie Marso kolonijinį pervežėją (MCT), kuri buvo pagrindinis jo ilgalaikio tikslo - kolonizuoti Marsą - idėja. Tuo metu Muskas pareiškė, kad pirmasis bepiločio „Mars“ transporto erdvėlaivio skrydis įvyks 2022 m., O po jo pirmoji įgaliotinė MCT misija išvyks 2024 m.
2016 m. Rugsėjo mėn., 2016 m. Tarptautinio astronautų kongreso metu, Muskas atskleidė papildomą informaciją apie savo planą, kuriame buvo tarpplanetinės transporto sistemos (ITS) projektas ir numatomos išlaidos. Ši sistema, kuri iš pradžių buvo skirta naujakuriams gabenti į Marsą, išsivystė perkeliant žmones į tolimesnes Saulės sistemos vietas - tai galėtų būti Jovijos ir Cronian mėnuliai.
Galimi pranašumai:
Palyginti su kitomis Saulės sistemos vietomis, tokiomis kaip Jovian sistema, didžiausi Saturno mėnuliai yra veikiami žymiai mažiau radiacijos. Pavyzdžiui, Jupiterio mėnuliai Io, Ganymede ir Europa yra stipriai spinduliuojami Jupiterio magnetinio lauko - nuo 3600 iki 8 apsisukimų per dieną. Šis poveikis žmonėms būtų mirtinas (arba bent jau labai pavojingas), jei reikia, kad būtų įdiegtos reikšmingos atsakomosios priemonės.
Saturno radiacijos diržai, priešingai, yra žymiai silpnesni nei Jupiterio - ekvatoriaus lauko stipris yra 0,2 gauso (20 mikrotestų), palyginti su Jupiterio 4,28 gaso (428 mikrotesla). Šis laukas tęsiasi nuo maždaug 139 000 km nuo Saturno centro iki maždaug 362 000 km atstumo - palyginti su Jupiterio, kuris siekia maždaug 3 milijonus km.
Iš didžiausių Saturno mėnulių Mimas ir Enceladus patenka į šią juostą, tuo tarpu Dione, Rhea, Titan ir Iapetus turi orbitas, kurios juos ištiesia iš Saturno radiacijos diržų ir toli už jo. Pvz., „Titanas“ aplink Saturną skrieja vidutiniškai 1221 870 km atstumu (pusiau pagrindine ašimi) ir leidžia jį saugiai pasiekti dujų milžino energetinėms dalelėms. Jos tirštos atmosferos gali pakakti, kad apsaugotų gyventojus nuo kosminių spindulių.
Be to, užšaldyti lakieji lakūnai ir metanas, surinkti iš Saturno mėnulių, galėtų būti naudojami siekiant pakeisti kitų Saulės sistemos vietų reljefą. Marso atveju azotas, amoniakas ir metanas buvo siūlomi kaip priemonės sutirštinti atmosferą ir sukelti šiltnamio efektą, kad sušildytų planetą. Dėl to vandens ledas ir užšalęs CO 2 prie polių sublimuotų - būtų sukurtas savaiminis ekologinių pokyčių procesas.
Kolonijos Saturno mėnuliuose taip pat galėtų būti deuterio ir helio-3 derliaus nuėmimo iš Saturno atmosferos pagrindai. Gausūs vandens ledo šaltiniai ant šių mėnulių taip pat galėtų būti naudojami raketų kurui gaminti, taigi tarnautų kaip sustojimo ir degalų papildymo punktai. Tokiu būdu Saturno sistemos kolonizavimas galėtų pakenkti Žemės ekonomikai ir palengvinti tyrinėjimą giliau į išorinę Saulės sistemą.
Iššūkiai:
Natūralu, kad Saturno mėnulių kolonizavimui yra daugybė iššūkių. Tai apima nuvažiuotą atstumą, reikalingus išteklius ir infrastruktūrą bei šių kovų su gamtinėmis grėsmėmis kolonijas. Pradedantiesiems, nors Saturnas gali būti gausus išteklių ir arčiau Žemės nei Uranas ar Neptūnas, jis vis dar yra labai toli.
Vidutiniškai Saturnas nutolęs nuo Žemės maždaug 1,429 milijardo km atstumu; arba ~ 8,5 AU, tai yra aštuonis su puse karto didesnis už vidutinį atstumą tarp Žemės ir Saulės. Norint tai įvertinti, prireikė „Voyager 1“ zondas maždaug per trisdešimt aštuonis mėnesius, kad pasiektų Saturno sistemą iš Žemės. Erdvėlaiviams su įgula, gabenantiems kolonistus ir visą įrangą, reikalingą kolonizuoti paviršių, patekti ten prireiktų žymiai ilgiau.
Šie laivai, norėdami išvengti pernelyg didelių ir brangių, turėtų pasikliauti kriogenika ar žiemojimo technologijomis, kad sutaupytų vietos sandėliuose ir patalpose. Nors šios rūšies technologija tiriama įgulų komandiruotėms į Marsą, ji vis dar yra tyrimų ir plėtros etape.
Laivai, dalyvaujantys kolonizacijos pastangose arba naudojami gabenant išteklius į ir iš Cronian sistemos, taip pat turėtų turėti pažangias varymo sistemas, kad užtikrintų, jog jie galėtų keliones atlikti per realų laiko tarpą. Atsižvelgiant į nuvažiuotus atstumus, tam greičiausiai prireiks raketų, naudojančių branduolinę šiluminę energiją, ar dar ko nors tobulesnio (pvz., Priešraketinės priešraketinės raketos).
Ir nors pirmasis yra techniškai įmanomas, tokios varomosios sistemos dar nebuvo pastatytos. Viskas, kas labiau pažengusi, pareikalaus daug daugiau metų tyrimų ir plėtros bei didelių išteklių. Visa tai savo ruožtu iškelia esminį infrastruktūros klausimą.
Iš esmės bet kuriam laivynui, veikiančiam tarp Žemės ir Saturno, būtų reikalingas bazių tinklas tarp čia ir ten, kad jie būtų aprūpinti ir tiekiami degalais. Taigi iš tikrųjų bet kokie planai kolonizuoti Saturno mėnulius turės palaukti, kai bus sukurtos nuolatinės bazės Mėnulyje, Marse, asteroido juostoje ir greičiausiai Jovijos mėnuliuose. Šis procesas būtų labai brangus pagal dabartinius standartus ir (vėlgi) reikalautų laivų, turinčių pažangias pavaros sistemas.
Ir nors radiacija nėra didelė grėsmė Cronian sistemoje (skirtingai nei aplink Jupiterį), mėnuliai per savo istoriją patyrė labai daug padarinių. Dėl to bet kurioms ant paviršiaus pastatytoms gyvenvietėms greičiausiai reikės papildomos apsaugos orbitoje, pavyzdžiui, gynybinių palydovų, kurie galėtų nukreipti kometas ir asteroidus prieš pasiekdami orbitą, eilutę.
Atsižvelgiant į gausius išteklius ir galimybes, kurias jis suteiktų tyrinėti giliau į Saulės sistemą (o gal net ir už jos ribų), Saturnas ir jo mėnulio sistema yra ne kas kita, kaip pagrindinis prizas. Be to, kolonizacijos perspektyva yra daug patrauklesnė nei kitos vietovės, kuriose kyla didesnis pavojus (t. Y. Jupiterio mėnuliai).
Tačiau tokios pastangos būtų bauginančios ir reikalautų didžiulio kelių kartų įsipareigojimo. Bet kokių tokių pastangų greičiausiai tektų laukti, kai pirmiausia bus pastatytos kolonijos ir (arba) bazės vietose, esančiose arčiau Žemės - tokiose kaip Mėnulis, Marsas, asteroido juosta ir aplink Jupiterį. Bet tikrai galime išlaikyti viltį ilgainiui, ar ne?
Čia „Space Magazine“ esame parašę daug įdomių straipsnių apie kolonizaciją. Štai kodėl pirmiausia kolonizuojame Mėnulį ?, Kaip kolonizuojame gyvsidabrį ?, Kaip kolonizuojame Venerą ?, Kolonizuojame Venerą su plūduriuojančiais miestais? Ar kada nors kolonizuosime Marsą ?, Kaip kolonizuojame Jupiterio mėnulius?
Astronomijos aktoriai taip pat turi daug įdomių epizodų šia tema. Peržiūrėkite 59 seriją: Saturnas, 61 epizodą: „Saturno mėnuliai“, 95 epizodą: „Žmonės į Marsą“, 2 dalis - kolonistai, 115 epizodas: Mėnulis, 3 dalis - sugrįžimas į Mėnulį ir 381 epizodas: tuščiaviduriai asteroidai mokslinėje fantastikoje.
Šaltiniai:
- NASA: Saulės sistemos tyrinėjimai - Saturno mėnuliai
- NASA - Cassini: Misija į Saturną - mėnuliai
- Vikipedija - Saturno mėnuliai
- Vikipedija - išorinės saulės sistemos kolonizavimas
