Tervetuloa takaisin aurinkokunnan kolonisoinnin sarjaamme! Ensin katsomme tuota kuumaa, helvettiä, joka sijaitsee lähinnä aurinkoa - elohopea planeetta!
Ihmiskunta on jo unelmoinut itsensä asettamisesta muihin maailmoihin, jopa ennen kuin aloimme mennä avaruuteen. Olemme puhuneet Kuun, Marsin asuttamisesta ja jopa asettamisesta eksoplaneetoille kaukaisissa tähtijärjestelmissä. Mutta entä muut planeettamme omassa takapihassamme? Aurinkokunnan suhteen siellä on paljon potentiaalista kiinteistöä, jota emme oikein harkitse.
Harkitse Mercuria. Vaikka suurin osa ihmisistä ei uskoisi sitä, aurinkoomme lähinnä oleva planeetta on mahdollinen ehdokas ratkaisuun. Vaikka se kokee lämpötilan ääripäät - painovoiman lämmön välillä, joka voi kuumailla ihmisen heti kylmäksi ja joka voi jäädyttää lihaa sekunneissa, sillä sillä on potentiaalia aloituskolonia.
Esimerkkejä kaunokirjallisuudesta:
Tieteiskirjailijat ovat tutkineet ajatusta elohopean siirtämisestä lähes vuosisadan ajan. Kuitenkin vasta 19. vuosisadan puolivälistä lähtien kolonisaatiota on käsitelty tieteellisellä tavalla. Joitakin varhaisimpia esimerkkejä tästä ovat Leigh Brackettin ja Isaac Asimovin novellit 1940- ja 50-luvuilla.
Entisen teoksessa elohopea on vuorovesilukittu planeetta (mitä tähtitieteilijät uskoivat tuolloin), jolla on ”hämärävyö”, jolle on ominaista äärimmäiset lämpö-, kylmä- ja aurinko myrskyt. Joitakin Asimovin varhaisista teoksista sisälsi novelleja, joissa asema oli vastaavasti vuorovesilukkoinen elohopea tai merkit tulivat planeetalla sijaitsevasta siirtokunnasta.
Näihin sisältyi "Runaround" (kirjoitettu vuonna 1942 ja sisällytetty myöhemmin Minä robotti), joka keskittyy robottiin, joka on erityisesti suunniteltu selviämään elohopean voimakkaasta säteilystä. Asimovin murhasalaisuustarinassa ”The Dying Night” (1956) - jossa kolme epäiltyä kotoisin elohopeasta, kuusta ja Ceresistä - kunkin sijainnin olosuhteet ovat avain selvitettäessä kuka murhaaja on.
Vuonna 1946 Ray Bradbury julkaisi lyhyen tarinan “Frost and Fire”, joka tapahtuu planeetalla, jota kuvataan olevan auringon vieressä. Tämän maailman olosuhteet viittaavat elohopeaan, missä päivät ovat erittäin kuumia, yöt erittäin kylmät ja ihmiset elävät vain kahdeksan päivää. Arthur C. Clarken Saaret taivaalla (1952) sisältää kuvaus olennosta, joka elää sillä hetkellä, jonka uskoi tuolloin Mercuryn pysyvästi pimeälle puolelle ja käy toisinaan hämärän alueella.
Myöhemmässä romaanissaan Rendezvous Raman kanssa (1973), Clarke kuvaa kolonisoituneen aurinkokunnan, johon kuuluvat hermians, karkaistu ihmiskunnan haara, joka elää elohopeassa ja menestyy metallien ja energian viennistä. Samaa asetusta ja planeettaidentiteettejä käytetään hänen 1976-romaanissaan Imperial Earth.
Kurt Vonnegutin romaanissa Titanin sireenit (1959), osa tarinaa on sijoitettu luoliin, jotka sijaitsevat planeetan pimeällä puolella. Larry Nivenin novelli ”The Coldest Place” (1964) kiusaa lukijaa esittämällä maailman, jonka sanotaan olevan aurinkokunnan kylmin sijainti, vain paljastaen, että se on elohopean tumma puoli (eikä Pluto, kuten se on. yleensä oletettu).
Mercury toimii myös paikkana monissa Kim Stanley Robinsonin romaaneissa ja novelleissa. Nämä sisältävät Valkoisuuden muisti (1985), Sininen Mars (1996), ja 2312 (2012), jossa Mercury on koti valtavaan kaupunkiin nimeltä Terminator. Haitallisen säteilyn ja lämmön välttämiseksi kaupunki vierittää planeetan päiväntasaajan ympäri raiteilla pysyen samalla planeetan pyörimissuunnan kanssa niin, että se pysyy auringon edessä.
Vuonna 2005 Ben Bova julkaisielohopea (osa hänen suuri matka -sarja), joka käsittelee elohopean etsintää ja sen kolonisointia aurinkoenergian hyödyntämiseksi. Charles Strossin 2008 romaani Saturnuksen lapset sisältää samanlaisen käsitteen kuin Robinsonin 2312, jossa Terminator-niminen kaupunki kulkee pinnan yli kiskoilla pysyen samalla planeetan pyörimissuunnan kanssa.
Ehdotetut menetelmät:
Elohopeaa sisältävällä siirtokunnalla on useita mahdollisuuksia, johtuen sen kiertymisen luonteesta, kiertoradalta, koostumuksesta ja geologisesta historiasta. Esimerkiksi elohopean hidas kiertoaika tarkoittaa, että maapallon toinen puoli on päin aurinkoa kohti pitkään - saavuttaa lämpötilan korkeintaan 427 ° C (800 ° F) -, kun taas poispäin osoittava puoli kokee erittäin kylmää (- 193 ° C; -315 ° F).
Lisäksi maapallon nopea kiertorata 88 vuorokautta yhdistettynä sen sivuttaiseen kiertoaikaan, joka on 58,6 päivää, tarkoittaa, että kestää noin 176 maapäivää, ennen kuin aurinko palaa samaan kohtaan taivaalla (ts. Aurinkopäivä). Pohjimmiltaan tämä tarkoittaa, että yksi päivä elohopealla kestää jopa kaksi vuotta. Joten jos kaupunki sijoitettaisiin yöpuolelle ja siinä olisi raiteilla pyöriä, jotta se voisi jatkaa liikkumista pysyäkseen auringon edessä, ihmiset voisivat elää pelkäämättä palamista.
Lisäksi elohopean erittäin matala aksiaalinen kallistus (0,034 °) tarkoittaa, että sen napa-alueet ovat pysyvästi varjostettuja ja riittävän kylmiä sisältämään vesijäätä. Pohjoisen alueella NASA: n MESSENGER-anturi havaitsi vuonna 2012 joukon kraattereita, jotka vahvistivat vesijää- ja orgaanisten molekyylien olemassaolon. Tutkijat uskovat, että Mercuryn etelänavalla voi olla myös jäätä, ja väittävät, että molemmilla napoilla voisi olla arviolta 100 miljardia - 1 biljoonaa tonnia vesijäätä, joka voi paikoin olla jopa 20 metriä paksu.
Näille alueille siirtomaa voidaan rakentaa käyttämällä nimitystä "paraterraforming" - käsite, jonka brittiläinen matemaatikko Richard Taylor keksi vuonna 1992. Taylor kuvasi paperissa, jonka otsikko oli "Paraterraforming - The Worldhouse Concept", kuinka paineistettu kotelo voidaan sijoittaa planeetta, jota voidaan käyttää itsenäisen ilmapiirin luomiseen. Ajan myötä ekologisesti tämän kupolin sisällä voitiin muuttaa ihmisten tarpeita.
Elohopean tapauksessa tähän sisältyy pumppaus hengittävässä ilmakehässä ja sitten jään sulattaminen vesihöyryn ja luonnollisen kastelun luomiseksi. Lopulta kupolin sisäisestä alueesta tulee elinkelpoinen elinympäristö, jossa on oma vesisykli ja hiilisykli. Vaihtoehtoisesti vesi voitaisiin haihduttaa ja hapenkaasua luodaan altistamalla se auringonsäteilylle (prosessi, jota kutsutaan fotolyysiksi).
Toinen mahdollisuus olisi rakentaa maan alle. NASA on vuosien ajan lentänyt idealla rakentaa siirtomaita vakaisiin, maanalaisiin laavaputkiin, joiden tiedetään olevan Kuulla. Ja MESSENGER-koettimen ajalta 2008-2012 suorittamien lentotappien aikana saadut geologiset tiedot johtivat spekulointiin siitä, että vakavia laavaputkia saattaa esiintyä myös elohopeassa.
Tähän sisältyy tietoja, jotka on saatu koettimen vuoden 2009 elohopealennon aikana, joka paljasti, että planeetta oli aiemmin paljon geologisesti aktiivisempi kuin aiemmin ajateltiin. Lisäksi MESSENGER aloitti omituisten sveitsiläisten juustojen kaltaisten piirteiden havaitsemisen pinnalla vuonna 2011. Nämä aukot, joita kutsutaan ”onteloiksi”, voisivat olla merkki siitä, että maanalaisia putkia esiintyy myös elohopeassa.
Stabiilien laavaputkien sisään rakennetut pesäkkeet olisivat luonnollisesti suojattu kosmiselle ja auringonsäteilylle, äärimmäisille lämpötiloille, ja ne voitaisiin paineistaa hengittävän ilmakehän luomiseksi. Lisäksi tällä syvyydellä elohopea kokee paljon vähemmän lämpötilan vaihtelut ja se olisi tarpeeksi lämmin ollakseen asuttava.
Mahdolliset hyödyt:
Elohopea näyttää yhdellä silmäyksellä kuin Maan Kuu, joten sen asettaminen luottaisi moniin samoihin strategioihin kuun pohjan perustamiseksi. Sillä on myös runsaasti mineraaleja tarjottavana, mikä voisi auttaa siirtämään ihmiskunnan kohti pulan jälkeistä taloutta. Kuten maa, se on maanpäällinen planeetta, mikä tarkoittaa, että se koostuu silikaattikiveistä ja metalleista, jotka on erotettu rautasydämen ja silikaattikuoren ja vaipan välillä.
Elohopea koostuu kuitenkin 70% metalleista, kun taas Maan koostumus on 40% metallia. Lisäksi elohopealla on erityisen suuri raudan ja nikkelin ydin, jonka osuus sen tilavuudesta on 42%. Vertailun vuoksi maapallon ytimen osuus on vain 17% sen määrästä. Seurauksena olisi, että jos elohopea louhittaisiin, mineraaleja voitaisiin tuottaa tarpeeksi kestämään ihmiskunnan loputtomiin.
Sen läheisyys aurinkoon tarkoittaa myös sitä, että se voisi käyttää valtavan määrän energiaa. Tämä voitaisiin kerätä orbitaalisilla aurinkokennoilla, jotka pystyisivät valjastamaan energiaa jatkuvasti ja säteittämään sen pintaan. Tämä energia voitaisiin sitten säteillä muihin aurinkokunnan planeetoihin käyttämällä sarjaa siirtoasemia, jotka on sijoitettu Lagrange-pisteisiin.
Lisäksi kysymys on elohopean painovoimasta, joka on 38 prosenttia maan normaalista. Tämä on yli kahdesti mitä Kuu kokee, mikä tarkoittaa, että siirtomaalaisilla olisi helpompi sopeutua siihen. Samanaikaisesti se on myös riittävän alhainen, jotta siitä saataisiin hyötyä mineraalien viennistä, koska sen pinnalta lähtevät alukset tarvitsevat vähemmän energiaa pakenemisnopeuden saavuttamiseksi.
Viimeiseksi on etäisyys itse Mercuryyn. Keskimääräisen etäisyyden ollessa noin 93 miljoonaa km (58 miljoonaa mi), elohopea vaihtelee välillä 77,3 miljoonaa km (48 miljoonaa mi) 222 miljoonaan km (138 miljoonaa mi) etäisyydelle maapallosta. Tämä vie sen paljon lähempänä kuin muut mahdolliset luonnonvaroille rikkaat alueet, kuten asteroidivyö (329 - 478 miljoonaa km etäisyys), Jupiter ja sen kuujärjestelmä (628,7 - 928 miljoonaa km) tai Saturnus (1,2 - 1,67 miljardia km).
Elohopea saavuttaa myös huonomman liitoksen - pisteen, jossa se on lähimmässä pisteessään maapallolle - 116 päivän välein, mikä on huomattavasti lyhyempi kuin joko Venus tai Mars. Pohjimmiltaan elohopealle tarkoitetut operaatiot voisivat käynnistyä melkein joka neljä kuukausi, kun taas Venuksen ja Marsin käynnistämisikkunoiden olisi tapahduttava 1,6 vuoden välein ja 26 kuukauden välein.
Matka-ajan suhteen Mercuryyn on asennettu useita virkamatkoja, jotka voivat antaa meille pallokentän arvion siitä, kuinka kauan se voi viedä. Esimerkiksi ensimmäinen avaruusalus, joka matkusti NASAn Mercuryyn Mariner 10 Avaruusaluksen (käynnistyi vuonna 1973) saavuttaminen kesti noin 147 päivää.
Viime aikoina NASA SANANSAATTAJA Avaruusalusta, joka käynnistettiin 3. elokuuta 2004 tutkimaan elohopeaa kiertoradalla, ja teki ensimmäisen lentonsa 14. tammikuuta 2008. Se on yhteensä 1 260 päivää päästäksesi maapallosta elohopeaan. Pidennetty matka-aika johtui siitä, että insinöörit yrittivät sijoittaa anturin kiertoradalle planeetan ympäri, joten sen piti edetä hitaammalla nopeudella.
Haasteet:
Elohopeakolonki olisi tietysti edelleen valtava haaste sekä taloudellisesti että teknisesti. Kölon perustamisen kustannukset mihin tahansa planeetalle olisivat valtavat, ja ne vaatisivat runsaasti materiaaleja kuljetettavaksi maasta tai louhittava paikan päällä. Joko niin, tällainen operaatio vaatisi suurta avaruusalusta, joka kykenee suorittamaan matkan kohtuullisessa ajassa.
Tällaista laivastoa ei vielä ole, ja sen kehittämisestä aiheutuvat kustannukset (ja siihen liittyvä infrastruktuuri kaikkien tarvittavien resurssien ja tarvikkeiden hankkimiseksi elohopeaan) olisivat valtavat. Robotteihin ja paikalla tapahtuvan resurssien hyödyntäminen (ISRU) vähentäisi varmasti kustannuksia ja vähentäisi lähetettävien materiaalien määrää. Nämä robotit ja niiden toiminta olisi kuitenkin suojattava säteilyltä ja aurinkosähköltä, kunnes he ovat saaneet työn päätökseen.
Periaatteessa tilanne on kuin yritettäisiin luoda suojaa ukkosen keskelle. Kun se on valmis, voit turvautua. Mutta sillä välin olet todennäköisesti märkä ja likainen! Ja jopa siirtokunnan valmistuttua, siirtolaisten itsensä olisi käsiteltävä jatkuvasti esiintyviä säteilyaltistuksen, paineen purkamisen sekä kuumuuden ja kylmän ääripäiden vaaroja.
Sinänsä, jos elohopeaan perustettaisiin siirtokunta, se olisi suuresti riippuvainen sen tekniikasta (jonka olisi oltava melko edistynyttä). Lisäksi siihen saakka, kunnes siirtomaa muuttuu omavaraiseksi, siellä asuvat olisivat riippuvaisia toimituslähetyksistä, joiden pitäisi tulla säännöllisesti maapallolta (jälleen lähetyskustannukset!)
Silti, kun tarvittava tekniikka on kehitetty, ja voimme keksiä kustannustehokkaan tavan luoda yksi tai useampia siirtokuntia ja lähettää Mercurylle, voisimme odottaa saavan siirtomaa, joka voisi tarjota meille rajattoman määrän energiaa ja mineraaleja. Ja meillä olisi ryhmä ihmisnaapureita, jotka tunnetaan nimellä Hermians!
Kuten kaikessa muussakin kolonisaatiossa ja maanmuodostuksessa, kun olemme todenneet, että se on todella mahdollista, ainoa jäljellä oleva kysymys on "kuinka paljon olemme valmiita käyttämään?"
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita kolonisaatiosta täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on miksi kolonisoidaan ensin kuu ?, kolonisoidaan Venus kelluvien kaupunkien kanssa, tullaanko koskaan asuttamaan Marsia? Ja lopullinen opas maanmuokkaukseen.
Astronomy Cast -teoksessa on myös mielenkiintoisia jaksoja aiheesta. Katso jakso 95: Ihmiset Marsille, osa 2 - kolonistit, jakso 115: Kuu, osa 3 - Paluu kuuhun, jakso 381: Asteroidien onttoutuminen fiktioissa.
Lähteet:
- 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 - Worldhouse-konsepti. Lehti British Interplanetary Society, voi. 45, ei. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (toim.). Sisäinen aurinkokunta: Mahdolliset energia- ja materiaalivarat. 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/
