ЯК МИ КОЛОНІЗУЄМО МІСЯЦІ САТУРНА?

Send

Ласкаво просимо до нашої серії про колонізацію Сонячної системи! Сьогодні ми подивимось на найбільші місяці Сатурна - Титан, Рея, Япет, Діона, Тетіс, Енцелад і Мімас.

З 17 століття і далі астрономи зробили глибокі відкриття навколо планети Сатурн, які, на їхню думку, були найвіддаленішою планетою Сонячної системи на той час. Крістіан Гюйгенс і Джованні Доменіко Кассіні були першими, помітивши найбільші місяці Сатурна - Титан, Тетіс, Діон, Рея та Япетус. Подальше відкриття; і сьогодні те, що ми визнали системою Сатурн, включає 62 підтверджені супутники.

Те, що ми знаємо про цю систему, значно зросло за останні десятиліття завдяки таким місіям Вояджер і Кассіні. І з цим знанням надійшло багато пропозицій, які стверджують, як місяці Сатурна повинні колись бути колонізованими. Крім того, щоб похвалитися єдиним тілом, окрім Землі, щільною атмосферою, багатою азотом, в цій системі також є багаті ресурси, які можна було б використати.

Так само, як ідея колонізації Місяця, Марса, супутників Юпітера та інших тіл Сонячної системи, ідея створення колоній на супутах Сатурна широко досліджувалася в науковій фантастиці. У той же час були зроблені наукові пропозиції, які підкреслюють, як колонії принесуть користь людству, дозволяючи нам здійснювати місії глибше в космос і проводити в епоху достатку!

Приклади з художньої літератури:

Колонізація Сатурна була актуальною темою наукової фантастики протягом десятиліть. Наприклад, у романі Артура К. Кларка 1976 року Імперська Земля, В Титані проживає людська колонія з 250 000 чоловік. Колонія відіграє життєво важливу роль в торгівлі, де водень береться з атмосфери Сатурна і використовується як паливо для міжпланетних подорожей.

У Пірсі Ентоні Біо космічного тирана серія (1983-2001), луни Сатурна були колонізовані різними націями в епоху постдіаспори. У цій історії Титан був колонізований японцями, тоді як Сатурн був колонізований росіянами, китайцями та іншими колишніми азіатськими народами.

У романі Титан (1997) Стівена Бакстера, сюжет зосереджується на місії NASA на "Титані", яка повинна боротися за виживання після краху, що приземлився на поверхню. У перших кількох главах Станіслава Лема Фіаско (1986), персонаж закінчується замерзлим на поверхні Титану, де вони застрягли кілька сотень років.

У "Трилогії Марса" Кіма Стенлі Робінсона (1996) азот з "Титану" використовується в тераформі Марса. У своєму романі 2312 (2012 р.) Людство колонізувало кілька супутників Сатурна, серед яких Титан та Япет. У сюжеті також згадується декілька посилань на "енцеладівську біоту", яка є мікроскопічними чужорідними організмами, які деякі люди поживають через їх передбачувану лікарську цінність.

Як частина його серії "Гранд тур", романи Бен Бова Сатурн (2003) та Титан (2006) вирішують питання про колонізацію кроніальної системи. У цих історіях «Титан» досліджується штучно розумним ровером, який загадково починає працювати, а мобільна космічна колонія людини досліджує Кільця та інші місяці.

Запропоновані методи:

У своїй книзі Вхід у космос: створення цивілізації космічного простору (1999) Роберт Зубрін виступав за колонізацію зовнішньої Сонячної системи, план, який включав видобуток атмосфери зовнішніх планет і створення колоній на їх місяцях. Окрім Урану та Нептуна, Сатурн був визначений як одне з найбільших джерел дейтерію та гелію-3, що може призвести до економіки, що очікує на синтез.

Далі він визначив Сатурн як найважливіший і найцінніший з цих трьох через його відносну близькість, низьке випромінювання та чудову систему супутників. Зубрін заявив, що Титан є головним кандидатом на колонізацію, оскільки це єдиний Місяць у Сонячній системі, який має щільну атмосферу і багатий сполуками, що містять вуглець.

9 березня 2006 року космічний зонд НАСА Кассіні знайшов можливі докази рідкої води на Енцеладі, що було підтверджено NASA в 2014 році. За даними, отриманими зондом, ця вода витікає зі струменів навколо південного полюса Енцелада, і більше не є ніж десятки метрів під поверхнею в певних місцях. Це зробило б збір води значно простіше, ніж на такому місяці, як Європа, де крижаний покрив товщиною кілька км.

Дані, отримані Кассіні, також вказували на наявність летких та органічних молекул. А Енцелад також має більшу щільність, ніж у багатьох супутників Сатурна, що свідчить про те, що він має більшу середню силікатну серцевину. Усі ці ресурси виявилися б дуже корисними заради побудови колонії та забезпечення основних операцій.

У жовтні 2012 року Елон Маск оприлюднив свою концепцію Марсового колоніального транспортера (MCT), яка була центральною у його довгостроковій цілі колонізації Марса. У той час Муск заявив, що перший безпілотний політ транспортного космічного корабля "Марс" відбудеться в 2022 році, після чого відбудеться перша пілотована місія МСТ, яка відбудеться в 2024 році.

У вересні 2016 року, під час Міжнародного космонавтичного конгресу 2016 року, Маск розкрив подальші деталі свого плану, який включав розробку міжпланетної транспортної системи (ІТС) та кошторисні витрати. Ця система, яка спочатку була призначена для транспортування переселенців на Марс, розвивалася в своїй ролі для транспортування людей до більш віддалених місць Сонячної системи - куди могли входити луна Джовіан і Кронія.

Потенційні переваги:

Порівняно з іншими місцями Сонячної системи - як і система Джовіана - найбільші місяці Сатурна піддаються значно меншій радіації. Наприклад, супутники Юпітера, Іо, Ганімед і Європа, піддаються інтенсивному випромінюванню магнітного поля Юпітера - від 3600 до 8 Ом в день. Ця кількість впливу може бути смертельною (або, принаймні, дуже небезпечною) для людини, вимагаючи вжиття значних контрзаходів.

На відміну від цього, радіаційні пояси Сатурна значно слабкіші, ніж Юпітер - з екваторіальною напруженістю поля 0,2 гауса (20 мікротесса) порівняно з 4,28 гауса Юпітера (428 мікротесла). Це поле простягається приблизно від 139 000 км від центру Сатурна на відстань близько 362 000 км - порівняно з Юпітером, яке простягається на відстань близько 3 мільйонів км.

З найбільших лун Сатурна Мімас і Енцелад потрапляють в цей пояс, а Діона, Рея, Титан і Япет мають орбіти, які розміщують їх просто за межами радіаційних поясів Сатурна і далеко поза ним. Наприклад, "Титан" обертається навколо Сатурна на середній відстані (напівмагістральна вісь) 1221 870 км, безпечно виводячи його за межі досяжності енергетичних частинок газового гіганта. А його густої атмосфери може бути достатньо, щоб захистити мешканців від космічних променів.

Крім того, заморожені летючі речовини та метан, зібрані з лун Сатурна, можуть бути використані для облаштування інших областей Сонячної системи. У випадку Марса азот, аміак та метан пропонуються як засіб для загущення атмосфери та спричинення парникового ефекту для нагрівання планети. Це призвело б до сублімації водяного льоду та замерзлого CO² на полюсах, що створило б самозберігаючий процес екологічних змін.

Колонії супутників Сатурна можуть також служити основою для збирання дейтерію та гелію-3 з атмосфери Сатурна. Багаті джерела водного льоду на цих місяцях також можуть бути використані для виготовлення ракетного палива, слугуючи таким чином пунктами зупинки та заправки. Таким чином колонізуюча система Сатурна могла б забезпечити економіку Землі та полегшити розвідку глибше зовнішньої Сонячної системи.

Виклики:

Природно, є колонізація лун Сатурна. До них відносяться відстань, яка займається, необхідні ресурси та інфраструктура, і колонії стихійних небезпек у цих місяцях повинні мати справу. Для початку, хоча Сатурн може бути багатим ресурсами і ближче до Землі, ніж Уран або Нептун, це ще дуже далеко.

В середньому Сатурн знаходиться приблизно в 1,429 млрд км від Землі; або ~ 8,5 АС, що еквівалентно восьми з половиною більше середньої відстані між Землею та Сонцем. Для цього в перспективі знадобилося Вояджер 1 зонд приблизно тридцять вісім місяців, щоб досягти системи Сатурна з Землі. Для космічних кораблів, що експлуатуються, що перевозять колоністів і все обладнання, необхідне для колонізації поверхні, доїхати до цього буде значно більше часу.

Для того, щоб уникнути надмірного розміру та дорогості, ці кораблі повинні покластися на кріогеніку чи техніку, пов'язану зі сплячкою, щоб заощадити місце для зберігання та розміщення. Хоча ця технологія розслідується для місій, що проводяться на Марс, вона все ще знаходиться на стадії досліджень та розробок.

Будь-які судна, що беруть участь у заходах колонізації, або використовуються для доставки ресурсів до системи Крон і, також, повинні мати вдосконалені системи приведення в рух, щоб забезпечити можливість здійснення поїздок за реалістичну кількість часу. З огляду на відстані, які, можливо, потребуватимуть ракет, які використовували ядерно-тепловий рух, або щось ще більш досконале (наприклад, ракети проти речовини).

І хоча перше технічно здійсненне, поки що таких систем приводу не було побудовано. Все, що більш досконале, потребувало б ще багатьох років досліджень та розробок, а також значних ресурсів. Все це, в свою чергу, ставить вирішальне питання інфраструктури.

По суті, будь-який флот, що працює між Землею та Сатурном, потребує мережі баз між ними та там, щоб вони забезпечували їх постачанням та підживленням. Тож справді, будь-які плани колонізації лун Сатурна доведеться чекати, коли будуть створені постійні бази на Місяці, Марсі, Астероїдному поясі та, швидше за все, місяцях Ювіана. Цей процес був би надзвичайно дорогим за нинішніми стандартами і (знову ж таки) зажадав би флот кораблів із вдосконаленими приводними системами.

І хоча випромінювання не є основною загрозою в системі Кроні (на відміну від Юпітера), луни зазнавали великого впливу протягом своєї історії. В результаті будь-які поселення, побудовані на поверхні, ймовірно, потребують додаткового захисту на орбіті, як низка оборонних супутників, які могли б перенаправляти комети та астероїди до виходу на орбіту.

Враховуючи свої великі ресурси та можливості, які він би представляв для вивчення глибшої частини Сонячної системи (а може навіть і поза нею), Сатурн і його система супутників нічим не відрізняються від головного призу. Крім того, перспектива колонізації є набагато привабливішою, ніж інші локації, які наражаються на більшу небезпеку (тобто місяці Юпітера).

Однак таке зусилля було б загрозливим і вимагало б багатого покоління. І будь-яке таке зусилля, швидше за все, доведеться чекати, коли спочатку побудують колонії та / або бази в місцях ближче до Землі - таких, як на Місяці, Марсі, поясі астероїдів та навколо Юпітера. Але ми, звичайно, можемо сподіватися на довгострокову надію, чи не так?

Ми написали багато цікавих статей про колонізацію тут у Space Magazine. Ось чому спочатку колонізують Місяць ?, Як ми колонізуємо Меркурій ?, Як ми колонізуємо Венеру ?, Колонізуємо Венеру з плаваючими містами, чи будемо колись колонізувати Марс ?, Як ми колонізуємо місяці Юпітера ?, та остаточний посібник з формування термінів.

Астрономічна роля також має багато цікавих епізодів на цю тему. Ознайомтесь з епізодом 59: Сатурн, Епізод 61: Місяці Сатурна, Епізод 95: Люди на Марс, Частина 2 - Колоністи, Епізод 115: Місяць, Частина 3 - Повернення на Місяць та Епізод 381: Порожні астероїди у науковій фантастиці.

Джерела: