Tere tulemast tagasi meie päikesesüsteemi koloniseerimise sarja esimesse! Kõigepealt vaatleme seda kuuma, põrgulikku kohta, mis asub Päikesele kõige lähemal - planeet Merkuur!
Inimkond on juba pikka aega unistanud asutamisest teistesse maailmadesse, isegi enne, kui me hakkasime kosmosesse minema. Me oleme rääkinud Kuu, Marsi koloniseerimisest ja isegi endise tähesüsteemi eksoplaneetide asutamisest. Aga kuidas on lood teiste meie enda tagahoovis asuvate planeetidega? Päikesesüsteemi osas on seal palju potentsiaalset kinnisvara, mida me tegelikult ei arvesta.
Noh kaaluge Merkuuri. Ehkki enamik inimesi seda ei kahtlustaks, on tegelikult meie Päikesele lähim planeet potentsiaalne asulakandidaat. Kui see kogeb temperatuuri äärmusi - gravitatsioon kuumuse vahel, mis võib inimese koheselt külmaks küpsetada ja mis võib liha sekunditega kiiresti ära külmutada, on sellel tegelikult potentsiaal stardikolooniaks.
Näited ilukirjandusest:
Merkuuri koloniseerimise ideed on ulmekirjanikud uurinud peaaegu sajandi vältel. Kuid koloniseerimist on teaduslikul viisil käsitletud alles 20. sajandi keskpaigast alates. Mõned varasematest teadaolevatest näidetest hõlmavad Leigh Bracketti ja Isaac Asimovi novelle 1940. ja 50. aastatel.
Endise loomingus on elavhõbe tõusulainega lukustatud planeet (mida tol ajal astronoomid uskusid), millel on hämariku vöö, mida iseloomustavad ekstreemsused kuuma, külma ja päikesetormide käes. Mõned Asimovi varasematest töödest sisaldasid novelle, kus seade oli sarnaselt loodetesse lukustatud Merkuuriga või tegelased tulid planeedil asuvast kolooniast.
Nende hulka kuulus "Runaround" (kirjutatud 1942 ja hiljem lisatud Mina, robot), mis keskendub robotile, mis on spetsiaalselt loodud elavhõbeda intensiivse kiirgusega toime tulemiseks. Asimovi mõrvamüsteeriumis „Surev öö” (1956) - milles kolm kahtlusalust on pärit Merkuurist, Kuust ja Ceresest - on iga asukoha tingimused võtmetähtsusega mõrvari välja selgitamiseks.
1946. aastal avaldas Ray Bradbury novelli “Frost and Fire”, lühiloo, mis leiab aset planeedil, mida kirjeldatakse päikese kõrval. Selle maailma tingimused viitavad Merkuurile, kus päevad on eriti kuumad, ööd on eriti külmad ja inimesed elavad vaid kaheksa päeva. Arthur C. Clarke’s Saared taevas (1952) sisaldab olendi kirjeldust, kes elab sellel ajal, mida tol ajal arvati Merkuuri püsivalt tumedast küljest, ja külastab aeg-ajalt hämaruse piirkonda.
Oma hilisemas romaanis Ramaga koosolemine (1973) kirjeldab Clarke koloniseeritud päikesesüsteemi, mis hõlmab ka hermlasi, inimkonna karastatud haru, mis elab elavhõbedal ja edendab metallide ja energia eksporti. Sama seadistust ja planeetide identiteeti kasutatakse ka tema 1976. aasta romaanis Keiserlik Maa.
Kurt Vonneguti romaanis Titani sireenid (1959), osa loo on paigutatud koobastesse, mis asuvad planeedi pimedal küljel. Larry Niveni novell “Kõige külmem koht” (1964) kiusab lugejat, esitades maailma, mida väidetakse olevat Päikesesüsteemi kõige külmemaks asukohaks, vaid paljastades, et see on Merkuuri (ja mitte Pluuto, nagu on) tume pool. üldiselt eeldatakse).
Merkuur on koht ka paljudes Kim Stanley Robinsoni romaanides ja novellides. Need sisaldavad Valgete mälu (1985), Sinine Marss (1996) ja 2312 (2012), milles Merkuur on koduks suurele linnale nimega Terminaator. Kahjuliku kiirguse ja kuumuse vältimiseks veereb linn planeedi ekvaatori ümber radadel, hoides sammu planeedi pöörlemisega nii, et see püsib Päikese ees.
2005. aastal avaldas Ben Bovaelavhõbe (osa tema Suurtuur seeria), mis tegeleb elavhõbeda uurimisega ja selle koloniseerimisega päikeseenergia rakendamiseks. Charles Stross'i 2008. aasta romaan Saturni lapsed hõlmab sarnast mõistet Robinsoni oma 2312, kus linn nimega Terminaator läbib pinnast rööbastel, pidades sammu planeedi pöörlemisega.
Kavandatud meetodid:
Merkuuri koloonia jaoks on olemas mitmeid võimalusi, mis tulenevad selle pöörde olemusest, orbiidist, koostisest ja geoloogilisest ajaloost. Näiteks tähendab Merkuuri aeglane pöörlemisperiood seda, et planeedi üks külg on pikema aja jooksul päikese poole suunatud - temperatuur tõuseb kuni 427 ° C (800 ° F) -, samal ajal kui eemale suunatud külg kogeb äärmiselt külma (- 193 ° C; -315 ° F).
Lisaks tähendab planeedi kiire orbitaalperiood 88 päeva koos selle külgsuunalise pöörlemisperioodiga 58,6 päeva, et Päikese tagasitulek samasse kohta taevasse (s.o päikesepäev) võtab umbes 176 Maa päeva. Põhimõtteliselt tähendab see, et üks päev Merkuuril kestab sama kaua kui kaks aastat. Nii et kui linn asetseks ööküljele ja sellel oleks ratastega rattad, et see saaks Päikese ees püsimiseks edasi liikuda, võiksid inimesed elada, kartmata põleda.
Lisaks tähendab Merkuuri väga madal telgkalle (0,034 °), et selle polaarpiirkonnad on püsivalt varjutatud ja piisavalt külmad, et sisaldada vesijäät. Põhjapoolses piirkonnas täheldas NASA 2012. aasta proovivõttur MESSENGER mitmeid kraatreid, mis kinnitasid vesijää ja orgaaniliste molekulide olemasolu. Teadlased usuvad, et Merkuuri lõunapoolusel võib olla ka jääd, ning väidavad, et mõlemal poolusel võiks olla hinnanguliselt 100 miljardit kuni 1 triljonit tonni vesijäät, mis võib kohati olla kuni 20 meetrit paks.
Nendes piirkondades võiks koloonia rajada, kasutades nn paraterraformeerimist - kontseptsiooni, mille leiutas 1992. aastal Briti matemaatik Richard Taylor. Taylor kirjeldas paberis pealkirjaga “Paraterraforming - The Worldhouse Concept”, kuidas survestatud ümbrist võiks paigutada planeedi kasutatav ala iseseisva atmosfääri loomiseks. Aja jooksul võis selle kupli sisemuses olev ökoloogia muutuda inimese vajaduste rahuldamiseks.
Elavhõbeda puhul hõlmaks see sissehingatavas atmosfääris pumpamist ja seejärel jää sulamist, et tekiks veeaur ja loomulik niisutus. Lõpuks muutuks kupli sisemisest piirkonnast elatav elupaik, millel oleks oma veeringlus ja süsinikuringe. Teise võimalusena võib vett aurutada ja hapniku gaasi tekitada päikesekiirguse toimel (seda protsessi nimetatakse fotolüüsiks).
Teine võimalus oleks ehitada maa alla. NASA on aastaid tegelenud kolooniate rajamisega stabiilsetesse maa-alustesse laavatorudesse, mis teadaolevalt eksisteerivad Kuul. Ja geograafilised andmed, mis saadi MESSENGERi sondilt lendoravate ajal, mis see läbi viidi aastatel 2008–2012, viisid spekulatsioonini, et ka elavhõbedal võivad olla stabiilsed laavatorud.
See hõlmab sondi 2009. aasta elavhõbeda lendu ajal saadud teavet, mis näitas, et planeet oli minevikus geoloogiliselt palju aktiivsem, kui seni arvati. Lisaks hakkas MESSENGER 2011. aastal pinnale määrima kummalisi Šveitsi juustulaadseid jooni. Need aukud, mida tuntakse õõnsustena, võivad olla märk sellest, et ka Merkuuril on maa-aluseid torusid.
Stabiilsete laavatorude sisse ehitatud kolooniad on looduslikult kaitstud kosmilise ja päikesekiirguse, äärmuslike temperatuuride eest ning neid saab survestada, et luua hingav keskkond. Lisaks kogeb Merkuur sellel sügavusel temperatuuri kõikumisi palju vähem ja see oleks piisavalt soe, et oleks elamiskõlblik.
Võimalikud eelised:
Lühidalt näeb Merkuur välja Maa Kuuga sarnane, nii et selle asustamine toetuks Kuu baasi rajamisel paljudele samadele strateegiatele. Samuti on sellel ohtralt mineraale, mis võiksid aidata inimkonnal nappusejärgse majanduse poole liikuda. Nagu Maa, on see maapealne planeet, mis tähendab, et see koosneb silikaatkivimitest ja -metallidest, mis eristuvad raudsüdamiku ja silikaatkooriku ja -vaiba vahel.
Kuid elavhõbe koosneb 70% metallidest, samas kui Maa koostis on 40% metallist. Veelgi enam, elavhõbedal on eriti suur raua ja nikli südamik, mis moodustab 42% selle mahust. Võrdluseks - Maa tuum moodustab selle mahust vaid 17%. Selle tulemusel saaks elavhõbeda kaevandamisel toota piisavalt mineraale, et inimkond püsiks määramata aja jooksul.
Selle lähedus Päikesele tähendab ka seda, et see võib kasutada tohutult energiat. Seda võiksid koguda orbitaalsed päikesemassiivid, mis suudaksid energiat pidevalt kasutada ja pinnale suunata. Seda energiat saaks seejärel kiirata teistele päikesesüsteemi planeetidele, kasutades Lagrange'i punktidesse paigutatud siirdejaamade sarja.
Samuti on oluline elavhõbeda gravitatsioon, mis moodustab 38% protsenti Maa normaalsest. See on üle kahe korra, mida Kuu kogeb, mis tähendab, et kolonistidel oleks lihtsam sellega kohaneda. Samal ajal on see ka piisavalt madal, et saada kasu mineraalide eksportimisel, kuna selle pinnalt lahkuvad laevad vajaksid põgenemiskiiruse saavutamiseks vähem energiat.
Viimaseks on ka kaugus Merkuurist endast. Keskmiselt umbes 93 miljoni km (58 miljoni mi) kaugusel on Merkuur Maa seest 77,3 miljoni km (48 miljonit mi) kuni 222 miljonit km (138 miljonit mi). See viib selle palju lähemale kui muud võimalikud ressursirikkad piirkonnad, näiteks asteroidi vöö (329 - 478 miljonit km), Jupiter ja selle kuude süsteem (628,7 - 928 miljonit km) või Saturni (1,2 - 1,67 miljardit km).
Samuti saavutab Merkuur madalama konjunktsiooni - koha, kus ta asub Maale kõige lähemal - iga 116 päeva tagant, mis on oluliselt lühem kui Veenusel või Marsil. Põhimõtteliselt võivad Merkuurile mõeldud missioonid alata peaaegu iga nelja kuu tagant, samas kui Veenuse ja Marsi aknad peaksid toimuma vastavalt iga 1,6 aasta ja 26 kuu tagant.
Reisiaja osas on Merkuurile paigutatud mitu missiooni, mis annavad meile ballparki hinnangu, kui kaua see võib võtta. Näiteks esimene kosmoselaev, mis sõitis NASA Mercurysse Mariner 10 kosmoselaeva (mis lasti käiku 1973. aastal) kulus sinna jõudmiseks umbes 147 päeva.
Veel hiljuti NASA MESSENGER kosmoseaparaat, mis käivitati 3. augustil 2004 orbiidil oleva Merkuuri uurimiseks, ja tegi oma esimese lendorava 14. jaanuaril 2008. See on Maalt elavhõbeda jõudmiseks kokku 1260 päeva. Pikendatud reisiaeg oli tingitud inseneride soovist paigutada sond orbiidile ümber planeedi, nii et see pidi toimuma aeglasemal kiirusel.
Väljakutsed:
Muidugi oleks Mercury koloonia endiselt tohutu väljakutse nii majanduslikult kui ka tehnoloogiliselt. Koloonia rajamine kõikjale planeedile oleks tohutu ja nõuaks ohtrate materjalide saatmist Maalt või kaevandamist kohapeal. Mõlemal juhul nõuaks selline toiming suurt kosmoselaevade laevastikku, mis oleks võimeline sõitma auväärses aja jooksul.
Sellist laevastikku pole veel olemas ja selle väljaarendamine (ja sellega seotud taristu kõigi vajalike ressursside ja varude tarnimiseks Merkuurile) oleks tohutu. Robotitele ja in situ ressursside kasutamisele (ISRU) tuginemine vähendaks kindlasti kulusid ja vähendaks tarnitavate materjalide hulka. Kuid neid roboteid ja nende toiminguid tuleks kaitsta kiirguse ja päikesekiirguse eest, kuni nad saavad töö tehtud.
Põhimõtteliselt on olukord selline, nagu üritatakse keset äikest varjualust rajada. Kui see on valmis, võite varjupaika saada. Kuid vahepeal saate tõenäoliselt märjaks ja määrdunud! Ja isegi kui koloonia oli lõpule jõudnud, peaksid kolonistid ise tegelema pidevalt eksisteerivate kiirguse, dekompressiooni ning äärmuslike kuuma- ja külmaohtudega.
Seega, kui Mercury juurde asutataks koloonia, oleks see suuresti sõltuv selle tehnoloogiast (mis peaks olema üsna arenenud). Kuni koloonia iseseisvaks muutumiseni sõltuvad seal elavad tarnimissaadetistest, mis peavad regulaarselt Maalt tulema (jällegi, saatekulud!)
Siiski, kui vajalik tehnoloogia on välja töötatud ja suudame välja mõelda tasuva viisi ühe või mitme asula loomiseks ja Merkuurile saatmiseks, võiksime loota kolooniale, mis suudaks meile pakkuda piiramatut energiat ja mineraale. Ja meil oleks inimnaabrite rühm, keda tuntakse Hermians nime all!
Nagu kõigi muude koloniseerimise ja maastiku kujundamisega seotud küsimuste osas, on pärast järeleandmist, et see on tegelikult võimalik, ainus järelejäänud küsimus: "kui palju me oleme nõus kulutama?"
Oleme siin Space Magazine'is kirjutanud palju huvitavaid artikleid koloniseerimise kohta. Siit leiate põhjused, miks koloniseerida kõigepealt Kuu ?, Veenuse koloniseerimine ujuvate linnadega, kas me kunagi Marsi koloniseerime? Ja Terraformingu lõplik juhend.
Astronoomiaosakonnal on sellel teemal ka huvitavaid episoode. Vaadake episoodi 95: Inimesed Marsile, 2. osa - kolonistid, episood 115: Kuu, 3. osa - Kuule naasmine, episood 381: Asteroidide õõnestamine ulmekirjanduses.
Allikad:
- 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 - maailmamaja kontseptsioon. The British Interplanetary Society, vol. 45, ei. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (toim). Sisemine päikesesüsteem: potentsiaalsed energia- ja materiaalsed ressursid. 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/
