Ласкаво просимо до першого в нашій серії про колонізацію Сонячної системи! Спочатку ми подивимось на те гаряче, пекельне місце, розташоване найближче до Сонця - планету Меркурій!
Людство давно мріяло закріпитися в інших світах, ще до того, як ми почали виходити в космос. Ми говорили про колонізацію Місяця, Марса і навіть встановлення себе на екзопланетах у віддалених зоряних системах. А як щодо інших планет у нашому задньому дворі? Що стосується Сонячної системи, то тут існує багато потенційної нерухомості, яку ми не розглядаємо.
Добре розглянемо Меркурій. Хоча більшість людей не підозрює про це, найближча планета до нашого Сонця насправді є потенційним кандидатом на поселення. У той час як він відчуває крайні температури - гравітацію між теплом, яке могло б миттєво приготувати людину до холоду, яке може спалахнути мерзлою плоттю за лічені секунди - воно насправді має потенціал як стартова колонія.
Приклади з художньої літератури:
Ідею колонізації Меркурія дослідники фантастики досліджували майже століття. Однак колонізацією займаються лише з середини 20 століття науково. Деякі з найдавніших відомих прикладів цього включають короткі історії Лі Бракетта та Ісаака Асімова протягом 40-х та 50-х років.
У першій роботі Меркурій - це планета, що знаходиться під замком (в яку в той час вважали астрономи), що має "Пояс Сутінки", що характеризується крайніми тепловими, холодними та сонячними бурями. Деякі з ранніх робіт Асімова включали короткі розповіді, де подібним чином підкреслений Меркурій був налаштованим, або персонажі походили з колонії, розташованої на планеті.
Сюди входить «Побіг» (написаний у 1942 р., А пізніше включений у Я, робот), який зосереджується на роботі, який спеціально розроблений для справлення з інтенсивним випромінюванням Меркурія. У розповіді про таємницю вбивства Асімова «Вмираюча ніч» (1956), в якій троє підозрюваних родом з Меркурія, Місяця та Церери - умови кожного місця є ключовими для з'ясування того, хто такий вбивця.
У 1946 році Ред Бредбері опублікував «Мороз і вогонь», коротку історію, що відбувається на планеті, описувану як сусідню із сонцем. Умови цього світу натякають на Меркурій, де дні надзвичайно спекотні, ночі надзвичайно холодні, а людина живе лише вісім днів. Артура К. Кларка Острови в небі (1952) містить опис істоти, яка живе на те, що в той час вірили на постійну темну сторону Меркурія і періодично відвідує регіон сутінків.
У своєму пізнішому романі Побачення з Рамою (1973), Кларк описує колонізовану Сонячну систему, до складу якої входять Герміани, жорстка гілка людства, яка живе на Меркурії і процвітає при експорті металів та енергії. Те ж саме налаштування та планетарні тотожності використані в його романі 1976 року Імперська Земля.
У романі Курта Вонегута Сирени Титану (1959), розділ історії розміщений у печерах, розташованих на темній стороні планети. Короткий оповідання Ларрі Нівена «Найбладніше місце» (1964) дражнить читача, представляючи світ, який, як кажуть, найхолодніше місце у Сонячній системі, лише виявивши, що це темна сторона Меркурія (а не Плутон, як це загалом припускають).
Меркурій також виступає місцем у багатьох романах і новелах Кіма Стенлі Робінсона. До них відносяться Пам’ять білизни (1985), Блакитний Марс (1996) та 2312 (2012), в якому Меркурій є домом великого міста під назвою Термінатор. Щоб уникнути шкідливого випромінювання та тепла, місто котиться навколо екватора планети по коліях, ідучи за обертанням планети, щоб воно залишалося попереду Сонця.
У 2005 році опублікував Бен БоваРтуть (частина його Гранд Тур серія), яка займається розвідкою Меркурію та колонізацією її задля використання сонячної енергії. Роман Чарльза Стросса 2008 року Діти Сатурна передбачає аналогічну концепцію Робінсона 2312, де місто під назвою Термінатор об’їжджає поверхню по рейках, не відстаючи від обертання планети.
Запропоновані методи:
Існує ряд можливостей для колонії на Меркурії завдяки природі її обертання, орбіті, складу та геологічній історії. Наприклад, повільний час обертання Меркурія означає, що одна сторона планети звернена до Сонця протягом тривалого періоду часу - досягнення максимальних температур до 427 ° C (800 ° F) - в той час як сторона, звернена в сторону, відчуває сильний холод (- 193 ° C; -315 ° F).
Крім того, швидкий орбітальний період планети в 88 днів у поєднанні з її боковим періодом обертання 58,6 днів означає, що потрібно приблизно 176 земних днів, щоб Сонце повернулося на те саме місце в небі (тобто сонячний день). По суті, це означає, що один день на Меркурії триває аж два роки. Отже, якби місто було розміщене на нічній стороні і мало колеса для слідів, щоб воно могло продовжувати рухатися, щоб залишатися попереду Сонця, люди могли б жити, не боячись вигоріти.
Крім того, дуже низький осьовий нахил Меркурія (0,034 °) означає, що його полярні ділянки постійно затінені і досить холодні, щоб містити водний лід. У північному регіоні зондом MESSENGER NASA в 2012 році було виявлено ряд кратерів, які підтвердили існування водного льоду та органічних молекул. Вчені вважають, що на південному полюсі Меркурія також може бути ожеледиця, і стверджують, що на обох полюсах може існувати від 100 мільярдів до 1 трлн тонн водного льоду, який місцями може бути товщиною до 20 метрів.
У цих регіонах колонія може бути побудована за допомогою процесу, який називається "паратераформінг" - концепція, винайдена британським математиком Річардом Тейлором у 1992 році. У статті під назвою "Паратерраформінг - концепція Світового будинку" Тейлор розповів, як можна поставити корпус під тиском корисна область планети для створення самодостатньої атмосфери. З часом екологія всередині цього купола могла бути змінена для задоволення потреб людини.
У випадку з Меркурієм це буде включати перекачування в атмосфері, що дихає, а потім танення льоду для створення водяної пари та природного зрошення. Врешті-решт, область всередині купола перетвориться на сприятливе середовище проживання, доповнене власним водним та вуглецевим циклом. Крім того, вода може випаровуватися, а кисневий газ створюється, піддаючи її сонячному випромінюванню (процес, відомий як фотоліз).
Іншою можливістю буде будівництво під землею. Протягом багатьох років НАСА грає з ідеєю побудови колоній у стійких підземних трубах лави, які, як відомо, існують на Місяці. А геологічні дані, отримані зондом MESSENGER під час прольотів, які він проводив між 2008 та 2012 роками, призвели до припущень, що на Меркурії можуть існувати стабільні лавові трубки.
Сюди входить інформація, отримана під час прольоту Меркурія за зондом 2009 року, яка виявила, що планета була набагато більш геологічно активною в минулому, ніж вважалося раніше. Крім того, компанія MESSENGER почала помічати на поверхні дивні швейцарські сироподібні риси. Ці отвори, відомі як «дуплі», можуть бути свідченням того, що підземні труби існують і на Меркурії.
Колонії, побудовані всередині стійких лавових труб, природним чином захищаються від космічної та сонячної радіації, надзвичайних температур і можуть бути під тиском для створення атмосфери, що дихає. Крім того, на цій глибині Меркурій відчуває набагато менше перепадів температурних змін і був би досить теплим, щоб бути придатним для проживання.
Потенційні переваги:
На перший погляд, Меркурій схожий на Місяць Землі, тому для його врегулювання буде покладатися безліч одних і тих же стратегій встановлення місячної бази. У ньому також є велика кількість корисних копалин, які можуть допомогти людству перейти до економіки після дефіциту. Як і Земля, вона є земною планетою, а значить, вона складається з силікатних порід і металів, які розмежовані між залізним ядром і силікатною корою та мантією.
Однак ртуть складається з 70% металів, тоді як у складі Землі - 40% металів. Більше того, у Меркурія є особливе велике ядро із заліза та нікелю, на яке припадає 42% його обсягу. Для порівняння, на ядро Землі припадає лише 17% її обсягу. Як результат, якби Меркурій видобувався, можна було б виробляти достатню кількість корисних копалин, щоб людство прослужило нескінченно.
Його близькість до Сонця також означає, що воно може використати величезну кількість енергії. Це може бути зібране орбітальними сонячними масивами, які зможуть постійно використовувати енергію і випромінювати її на поверхню. Потім ця енергія могла бути передана на інші планети Сонячної системи, використовуючи ряд передавальних станцій, розташованих у точках Лагранжа.
Крім того, тут полягає гравітація Меркурія, яка становить 38% від норми Землі. Це вдвічі більше, ніж переживає Місяць, а значить, колоністи полегшать час підлаштовуватися під нього. У той же час, вона також є достатньо низькою, щоб представити переваги, що стосуються експорту корисних копалин, оскільки кораблі, що відходять від її поверхні, потребують менше енергії для досягнення швидкості втечі.
Нарешті, є відстань до самого Меркурія. На середній відстані близько 93 мільйонів км (58 мільйонів миль) Меркурій коливається від відстані від 77,3 мільйона км (48 мільйонів миль) до 222 мільйонів км (138 міль міль) від Землі. Це робить його набагато ближчим за інші можливі райони, багаті ресурсами, такі як пояс астероїдів (відстань 329 - 478 мільйонів км), Юпітер та його система лун (628,7 - 928 мільйонів км) або Сатурн (1,2 - 1,67 мільярда км).
Також Меркурій досягає неповноцінної кон'юнкції - точки, де вона знаходиться в найближчій до Землі точці - кожні 116 днів, що значно коротше, ніж або Венера, або Марс. В основному, місії, призначені для Меркурія, можуть запускатися майже кожні чотири місяці, тоді як запуск вікон на Венеру та Марс повинен відбуватися кожні 1,6 року та 26 місяців відповідно.
Що стосується часу подорожі, до Меркурія було встановлено кілька місій, які можуть дати нам бальну оцінку того, як довго це може зайняти. Наприклад, перший космічний корабель, який вирушив до Меркурія, NASA Марина 10 космічному апарату (який запущений у 1973 р.), щоб дістатися туди, знадобилося близько 147 днів.
Зовсім недавно NASA МЕСЕНГЕР космічний корабель запущений 3 серпня 2004 року для вивчення Меркурія на орбіті, і здійснив свій перший проліт 14 січня 2008 року. Це всього 1260 днів, щоб дістатися зі Землі до Меркурія. Довгий час подорожі був обумовлений інженерами, які прагнули розмістити зонд на орбіті навколо планети, тому потрібно було рухатись з меншою швидкістю.
Виклики:
Звичайно, колонія на Меркурії все ще залишатиметься величезною проблемою як в економічному, так і в технологічному плані. Вартість створення колонії в будь-якій точці планети була б величезною, і вона вимагала б доставити багаті матеріали з Землі або видобути на місці. Так чи інакше, така операція потребувала б великого флоту космічних кораблів, здатних здійснити подорож за респектабельну кількість часу.
Такого флоту ще не існує, а витрати на його розвиток (та пов'язану з ним інфраструктуру для отримання всіх необхідних ресурсів та поставок до Меркурія) були б величезними. Покладаючись на роботи та використання ресурсів на місцях (ISRU), безумовно, скоротить витрати та зменшить кількість матеріалів, які потрібно поставити. Але цих роботів та їхніх операцій потрібно було б захистити від випромінювання та сонячних спалахів, поки вони не виконають роботу.
В основному ситуація схожа на спробу встановити притулок посеред грози. Після того, як вона завершиться, ви можете взяти притулок. Але тим часом ти, швидше за все, змокнеш і забрудниш! І навіть після того, як колонія буде завершена, колоністи самі повинні зіткнутися з постійно існуючими небезпеками радіаційного опромінення, декомпресії та надзвичайних ситуацій у спеку та холод.
Таким чином, якби колонія була створена на Меркурії, вона б сильно залежала від її технології (яка мала бути досить розвиненою). Крім того, до тих пір, поки колонія не стане самодостатньою, люди, які там проживають, залежатимуть від поставок поставок, які повинні регулярно надходити з Землі (знову ж таки, вартість доставки!)
Однак, як тільки була розроблена необхідна технологія, і ми змогли знайти ефективний спосіб створити одне або кілька населених пунктів і відправити до Меркурія, ми могли б сподіватися на створення колонії, яка могла б забезпечити нам безмежною енергією та мінералами. І у нас була б група сусідів людей, відомих як Герміани!
Як і у всьому іншому, що стосується колонізації та тераформування, після того, як ми встановили, що це насправді можливо, єдине питання, що залишається - «скільки ми готові витратити?»
Ми написали багато цікавих статей про колонізацію тут у Space Magazine. Ось чому спочатку колонізують Місяць ?, Колонізуючу Венеру з плаваючими містами, чи будемо колись колонізувати Марс ?, та остаточний посібник з терроформування.
Астрономічна роля також має кілька цікавих епізодів на цю тему. Ознайомтеся з епізодом 95: Люди на Марсі, частина 2 - Колоністи, Епізод 115: Місяць, Частина 3 - Повернення на Місяць, Епізод 381: Поглиблені астероїди у науковій фантастиці.
Джерела:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Тейлор, Річард Л. С. (1992) Paraterraforming - концепція світового будинку. Журнал Британського міжпланетного товариства, вип. 45, ні. 8
- Віорель Бадеску, Кріс Закні (едс). Внутрішня Сонячна система: потенційна енергія та матеріальні ресурси. Спрингер, 2015 рік
- 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/
