Tere tulemast tagasi meie päikesesüsteemi koloniseerimise sarja! Täna vaatleme Saturni kuude suurimat - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus ja Mimas.
Alates 17. sajandist tegid astronoomid mõned põhjalikud avastused Saturni planeedi ümber, mis nende arvates oli tollal Päikesesüsteemi kõige kaugem planeet. Esimestena olid Christiaan Huygens ja Giovanni Domenico Cassini, kes märkasid Saturni suurimaid kuusid - Titan, Tethys, Dione, Rhea ja Iapetus. Järgnes rohkem avastusi; ja täna sisaldab Saturn süsteemina 62 kinnitatud satelliiti.
Mida me sellest süsteemist teame, on tänu sellistele missioonidele viimastel aastakümnetel märkimisväärselt kasvanud Voyager ja Cassini. Ja selle teadmisega on tulnud mitmeid ettepanekuid, mis väidavad, kuidas peaks Saturni kuud kunagi koloniseerima. Lisaks sellele, et kiidelda ainsa kehaga, välja arvatud Maa, millel on tihe, lämmastikurikas atmosfäär, on selles süsteemis ka ohtralt ressursse, mida saaks kasutada.
Sarnaselt Kuu, Marsi, Jupiteri kuude ja teiste Päikesesüsteemi kehade koloniseerimise ideega on Saturni kuudele kolooniate rajamise ideed uuritud ka ulmekirjanduses. Samal ajal on tehtud teaduslikke ettepanekuid, mis rõhutavad, kuidas kolooniad inimkonnale kasuks saaksid, võimaldades meil missioonid sügavamale kosmosesse paigutada ja kohalejõudmist külluse ajastul!
Näited ilukirjandusest:
Saturni koloniseerimine on aastakümnete jooksul olnud ulmekirjanduses korduv teema. Näiteks Arthur C. Clarke’i 1976. aasta romaanis Keiserlik Maa, Titan on koduks 250 000 inimese kolooniale. Koloonial on oluline roll kaubanduses, kus vesinik võetakse Saturni atmosfäärist ja seda kasutatakse planeetidevahelise reisimise kütusena.
Piers Anthony's Kosmose türanni elulugu seeriates (1983-2001) on Saturni kuud diasporaa-järgsel ajastul eri rahvad koloniseerinud. Selles loos on Titan koloniseerinud jaapanlased, Saturn on aga koloniseeritud venelaste, hiinlaste ja teiste endiste Aasia riikide poolt.
Romaanis Titan (1997), autor Stephen Baxter, viib proovitüki NASA missioonile Titanile, mis peab pärast maapealse lennuõnnetuse tagajärjel maandudes hakkama saama. Stanislaw Lem’si paarist esimesest peatükist Fiasko (1986), jõuab tegelane Titani pinnale külmununa, kus nad on mitusada aastat kinni.
Kim Stanley Robinsoni Marsi triloogias (1996) kasutatakse Marsi terraformeerimisel Titanist pärit lämmastikku. Tema romaanis 2312 (2012), on inimkond koloniseerinud mitu Saturni kuud, sealhulgas Titan ja Iapetus. Ka loos on viidatud „Entseladi elustikule”, mis on mikroskoopilised võõrorganismid, mida mõned inimesed söödavad nende oletatava meditsiinilise väärtuse tõttu.
Oma suure turnee sarja raames Ben Bova romaanid Saturn (2003) ja Titan (2006) käsitlevad Cronian süsteemi koloniseerimist. Nendes lugudes uurib Titanit kunstlikult arukas rover, mis hakkab salapäraselt talitlushäireid tegema, samal ajal kui liikuv inimkosmosekoloonia uurib Sõrmusi ja muid kuusid.
Kavandatud meetodid:
Tema raamatus Sisenemine kosmosesse: kosmosesäästliku tsivilisatsiooni loomine (1999), Robert Zubrin propageeris Päikesesüsteemi välise koloniseerimist, kava, mis hõlmas väliste planeetide atmosfääri kaevandamist ja nende kuudele kolooniate loomist. Lisaks uraanile ja Neptuunile määrati Saturn üheks suurimaks deuteeriumi ja heelium-3 allikaks, mis võiksid juhtida pooleliolevat termotuumasünteesi.
Veel leidis ta, et Saturn on kolmest kõige olulisem ja kõige väärtuslikum, kuna selle suhteline lähedus, madal kiirgus ja suurepärane kuude süsteem. Zubrin väitis, et Titan on peamine kolonisatsioonikandidaat, kuna see on Päikesesüsteemi ainus kuu, kus on tihe atmosfäär ja mis on rikas süsinikku sisaldavate ühenditega.
9. märtsil 2006 leidis NASA Cassini kosmosesond võimalikke tõendeid Enceladusel asuva vedela vee kohta, mida NASA kinnitas ka 2014. aastal. Proovist saadud andmete kohaselt väljub see vesi Enceladusi lõunapooluse ümbruses olevatest joadest ja pole enam seda kui mõnes kohas kümned meetrid maapinnast madalamal. See muudaks vee kogumise märkimisväärselt lihtsamaks kui sellisel kuul nagu Europa, kus jääkiht on mitu km paks.
Cassini saadud andmed osutasid ka lenduvate ja orgaaniliste molekulide olemasolule. Ja Enceladusel on ka suurem tihedus kui paljudel Saturni kuudel, mis näitab, et sellel on suurem keskmine silikaattuum. Kõik need ressursid osutuvad koloonia rajamiseks ja põhitoimingute tagamiseks väga kasulikuks.
Elon Musk avalikustas 2012. aasta oktoobris oma kontseptsiooni Marsi kolooniavedaja (MCT) jaoks, mis oli tema pikaajalise eesmärgi - Marsi koloniseerimine - keskne koht. Omal ajal väitis Musk, et Marsi transpord kosmoselaeva esimene mehitamata lend toimub 2022. aastal, millele järgneb esimene mehitatud MCT-missioon, mis väljub 2024. aastal.
2016. aasta septembris, 2016. aasta rahvusvahelise astronautikakongressi ajal, avalikustas Musk oma plaani täiendavad üksikasjad, mis sisaldasid planeetidevahelise transpordisüsteemi (ITS) kavandamist ja hinnangulisi kulusid. See süsteem, mis oli algselt ette nähtud asunike vedamiseks Marsile, oli arenenud oma ülesandeks transportida inimesi päikesesüsteemi kaugematesse kohtadesse - kuhu võivad kuuluda Jovi ja Cronia kuud.
Võimalikud eelised:
Võrreldes teiste päikesesüsteemi asukohtadega - näiteks Jovia süsteemiga - puutuvad Saturni suurimad kuud kokku oluliselt väiksema kiirgusega. Näiteks Jupiteri Io, Ganymede ja Europa kuud on kõik Jupiteri magnetvälja intensiivse kiirguse all - vahemikus 3600 kuni 8 rems päevas. Selline kokkupuude oleks inimestele surmav (või vähemalt väga ohtlik), nõudes oluliste vastumeetmete olemasolu.
Seevastu Saturni kiirgusvööd on Jupiteri omast oluliselt nõrgemad - ekvatoriaalse väljatugevusega 0,2 gaus (20 mikrotalla), võrreldes Jupiteri 4,28 gausiga (428 mikrotalla). See väli ulatub umbes 139 000 km kaugusel Saturni keskusest umbes 362 000 km kauguseni - võrreldes Jupiteri keskusega, mis ulatub umbes 3 miljoni km kaugusele.
Saturni suurimatest kuudest jäävad Mimas ja Enceladus sellesse vööndisse, samal ajal kui Dione, Rhea, Titan ja Iapetus on orbiidid, mis asetavad nad Saturni kiirgusvööde lähedalt kaugemale sellest. Näiteks Titan tiirleb Saturnist keskmisel kaugusel (poolteljel) 1221 870 km, asetades selle ohutult gaasihiiglase energeetiliste osakeste käeulatusse. Ja selle paks atmosfäär võib olla piisav, et kaitsta elanikke kosmiliste kiirte eest.
Lisaks võiks Saturni kuudelt koristatud külmunud lenduvaid aineid ja metaani kasutada Päikesesüsteemi muude kohtade terraformeerimiseks. Marsi puhul on soovitatud lämmastikku, ammoniaaki ja metaani atmosfääri paksendamiseks ja kasvuhooneefekti käivitamiseks planeedi soojendamiseks. See põhjustaks veejää ja külmunud süsinikdioksiidi postide sublimeerumise - luues ökoloogiliste muutuste isemajandava protsessi.
Kolooniad Saturni kuudel võiksid olla ka deuteeriumi ja heelium-3 koristamise alused Saturni atmosfäärist. Neil kuudel asuvaid rikkalikke vesijääallikaid võiks kasutada ka raketi kütuse tootmiseks, toimides seeläbi vahemaandumis- ja tankimispunktidena. Sel moel võiks Saturni süsteemi koloniseerimine toita Maa majandust ja hõlbustada uurimist sügavamas Päikesesüsteemis.
Väljakutsed:
Saturnide kuude koloniseerimisel on loomulikult palju väljakutseid. Need hõlmavad läbitud vahemaad, vajalikke ressursse ja infrastruktuuri ning nende kuude looduslike ohtudega kolooniaid. Alustuseks võib öelda, et kuigi Saturn võib olla rikkalike ressurssidega ja Maale lähemal kui Uraan või Neptuun, on see siiski väga kaugel.
Saturn asub Maast keskmiselt umbes 149 miljardi km kaugusel; ehk ~ 8,5 AU, mis vastab kaheksa ja poole korra keskmisele maa ja päikese vahemaale. Et seda perspektiivi vaadelda, kulus selleks Voyager 1 sondi umbes kolmkümmend kaheksa kuud, et jõuda Saturni süsteemini Maalt. Meeskonnaga kosmoseaparaatide, kolonistide ja kogu pinna koloniseerimiseks vajaliku varustuse vedamiseks kulub sinna jõudmiseks märkimisväärselt kauem aega.
Selleks, et vältida liiga suurte ja kallite laevade kasutamist, peaksid lao- ja majutusruumide kokkuhoidmiseks toetuma krüogeenikale või talvitumisega seotud tehnoloogiale. Kui seda tüüpi tehnoloogiat uuritakse meeskonnaga Marsil toimuvate missioonide osas, on see endiselt väga palju uurimis- ja arendusetapis.
Kõigil laevadel, mis osalevad kolonisatsioonialastes jõupingutustes või mida kasutatakse ressursside saatmiseks Cronian süsteemi ja sealt tagasi, peaks olema ka täiustatud tõukejõusüsteemid, mis tagavad, et nad saaksid teha reise realistliku aja jooksul. Arvestades läbitud vahemaad, vajaks see tõenäoliselt rakette, mis kasutasid tuumasoojusjõudu, või midagi veelgi arenenumat (näiteks ainevastaseid rakette).
Ja kuigi esimene on tehniliselt teostatav, pole selliseid tõukejõusüsteeme veel ehitatud. Kõik, mis on arenenum, nõuaks palju aastaid teadus- ja arendustegevust ning olulist ressursside pühendumist. Kõik see tõstatab omakorda infrastruktuuri olulise küsimuse.
Põhimõtteliselt vajaks iga Maa ja Saturni vahel töötav laevastik siin-seal asuvat baaside võrku, et neid varustada ja kasutada. Seega peaksid kõik Saturni kuude koloniseerimise plaanid ootama Kuul, Marsi, asteroidi vööl ja tõenäoliselt Jovi kuudel alaliste baaside loomisel. See protsess oleks praeguste standardite kohaselt karistavalt kallis ja (taas) nõuaks arenenud ajamissüsteemidega laevade parki.
Ja kuigi kiirgus ei ole Cronia süsteemis suur oht (erinevalt Jupiteri ümbrusest), on kuud oma ajaloo jooksul olnud palju mõjutatud. Selle tulemusel vajaksid kõik pinnale rajatud asulad orbiidil täiendavat kaitset, näiteks kaitsealaste satelliitide jada, mis võiksid komeedid ja asteroidid enne orbiidile jõudmist ümber suunata.
Arvestades selle rikkalikke ressursse ja võimalusi, mida see võimaldaks sügavamalt päikesesüsteemi (ja võib-olla isegi kaugemale) uurida, pole Saturnil ja selle kuude süsteemil suurt auhinda. Lisaks on sealne koloniseerimisvõimalus palju ahvatlevam kui teised suuremate ohtudega kohad (s.o Jupiteri kuud).
Selline pingutus oleks aga hirmutav ja nõuaks tohutut mitme põlvkonna põlvkonna pühendumist. Ja kõik sellised pingutused peaksid kõige tõenäolisemalt ootama kolooniate ja / või baaside ehitamist kõigepealt Maale lähemal asuvates kohtades - näiteks Kuul, Marsil, asteroidi vööl ja Jupiteri ümbruses. Kuid kindlasti suudame pikas perspektiivis lootust avaldada, kas pole?
Oleme siin Space Magazine'is kirjutanud palju huvitavaid artikleid koloniseerimise kohta. Siin on põhjused, miks koloniseerime kõigepealt Kuu ?, Kuidas koloniseerime elavhõbedat? Kuidas koloniseerime Veenuse ?, Veenust koloniseerime ujuvate linnadega, kas me kunagi koloniseerime Marsi ?, Kuidas koloniseerime Jupiteri kuusid? Ja Terrorismi lõplik juhend.
Astronoomiaosakonnas on sellel teemal ka palju huvitavaid episoode. Vaadake jagu 59: Saturn, jagu 61: Saturn’s Moons, Episode 95: Inimesed Marsile, 2. osa - kolonistid, Episood 115: Kuu, 3. osa - Kuule naasmine ja Episood 381: Asteroidide õõnestamine ulmes.
Allikad:
- NASA: Päikesesüsteemi uurimine - Saturni kuud
- NASA - Cassini: missioon Saturni - Kuud
- Vikipeedia - Saturni kuud
- Vikipeedia - välise päikesesüsteemi koloniseerimine
