Tervetuloa takaisin aurinkokunnan kolonisaatiosarjaamme! Tänään katsomme Saturnin kuukausien suurimpia - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus ja Mimas.
1600-luvulta lähtien tähtitieteilijät ovat tehneet joitain perusteellisia löytöjä Saturnin-planeetan ympärille, joiden mukaan he olivat tuolloin aurinkokunnan kaukaisinta planeettaa. Christiaan Huygens ja Giovanni Domenico Cassini olivat ensimmäiset, jotka havaitsivat Saturnin suurimpia kuita - Titan, Tethys, Dione, Rhea ja Iapetus. Lisää löytöjä seurasi; ja tänään Saturn-järjestelmäksi tunnustamamme sisältää 62 vahvistettua satelliittia.
Sen, mitä tiedämme tästä järjestelmästä, on kasvanut huomattavasti viime vuosikymmeninä, kuten mm matkaaja ja Cassini. Ja tämän tiedon kanssa on tullut useita ehdotuksia, jotka väittävät, kuinka Saturnuksen kuut tulisi jonain päivänä asuttaa. Sen lisäksi, että se voi ylpeillä ainoalla muulla keholla kuin Maalla, jolla on tiheä, typpirikas ilmapiiri, tässä järjestelmässä on myös runsaasti resursseja, jotka voidaan hyödyntää.
Aivan kuten Kuun, Marsin, Jupiterin kuukausien ja muiden aurinkokunnan elinten kolonisaation ajatus, ajatus perustaa pesäkkeitä Saturnin kuukuihin on tutkittu laajasti tieteiskirjallisuudessa. Samanaikaisesti on tehty tieteellisiä ehdotuksia, joissa korostetaan, miten siirtokunnat hyötyisivät ihmiskunnalle ja joiden avulla voimme sijoittaa lähetystyöt syvemmälle avaruuteen ja ohjata meidät runsauden aikakaudella!
Esimerkkejä kaunokirjallisuudesta:
Saturnuksen siirtäminen on ollut toistuva teema tieteiskirjallisuudessa vuosikymmenien ajan. Esimerkiksi Arthur C. Clarken 1976 -romaanissa Imperial Earth, Titanissa asuu 250 000 ihmisen siirtokunta. Siirtokunnalla on tärkeä rooli kaupassa, jossa vety otetaan Saturnuksen ilmakehästä ja käytetään polttoaineena planeettojenväliseen matkustamiseen.
Piers Anthony's Avaruustirannin bio sarjan (1983-2001) aikana Saturnan kuut ovat siirtäneet eri kansakuntien välillä diasporan jälkeisessä aikakaudella. Tässä tarinassa japanilainen on siirtänyt Titanin, kun taas venäläiset, kiinalaiset ja muut entiset Aasian maat ovat siirtäneet Saturnuksen.
Romaanissa Titaani (1997), Stephen Baxter, juoni keskittyy NASA: n operaatioon Titaniin, jonka on kamppaileva selviytyäkseen onnettomuuden päätyttyä maahan. Stanislaw Lemin muutamassa ensimmäisessä luvussa Fiasko (1986), hahmo päätyy jäätymään Titanin pinnalle, missä he ovat jumissa useita satoja vuosia.
Kim Stanley Robinsonin Mars-trilogiassa (1996) Titanista peräisin olevaa typpeä käytetään Marsin maisemointiin. Hänen romaanissaan 2312 (2012), ihmiskunta on siirtänyt useita Saturnuksen kuita, mukaan lukien Titan ja Iapetus. Tarinassa viitataan myös useisiin "enceladialaisiin eliöihin", jotka ovat mikroskooppisia vieraita organismeja, joita jotkut ihmiset syövät oletetun lääkearvonsa vuoksi.
Ben Bovan romaaneja osana Grand Tour -sarjaa Saturnus (2003) ja Titaani (2006) käsittelevät Cronian järjestelmän kolonisaatiota. Näissä tarinoissa keinotekoisesti älykäs rover tutkii Titania, joka alkaa salaperäisesti toimimaan virheellisesti, kun taas liikkuva ihmisen avaruus siirtomaa tutkii renkaita ja muita kuut.
Ehdotetut menetelmät:
Hänen kirjassaan Avaruuteen pääsy: Avaruustilan sivilisaation luominen (1999), Robert Zubrin kannatti ulkoisen aurinkokunnan kolonisointia, suunnitelma, joka sisälsi ulkoisten planeettojen ilmakehän louhinnan ja siirtokuntien perustamisen heidän kuunsa. Uraanin ja Neptunuksen lisäksi Saturnus nimitettiin yhdeksi suurimmista deuterium- ja helium-3-lähteistä, jotka voisivat ajaa vireillä olevaa fuusiotaloutta.
Lisäksi hän tunnisti Saturnuksen tärkeimmäksi ja arvokkaimmaksi kolmesta, koska se on suhteellisen lähellä, alhainen säteily ja erinomainen kuukojärjestelmä. Zubrin väitti, että Titan on tärkein ehdokas kolonisaatioon, koska se on aurinkokunnan ainoa kuu, jolla on tiheä ilmapiiri ja jossa on paljon hiiltä sisältäviä yhdisteitä.
NASA: n Cassini-avaruusluotain löysi mahdolliset todisteet nestemäisestä vedestä Enceladussa 9. maaliskuuta 2006, minkä NASA vahvisti vuonna 2014. Koettimesta saatujen tietojen mukaan tämä vesi syntyy Enceladusin eteläisen navan ympärillä olevista suihkukoneista eikä ole enää kuin kymmeniä metrejä pinnan alapuolella tietyissä paikoissa. Tämä tekisi veden keräämisen huomattavasti helpommaksi kuin Euroopan kaltaisella kuulla, jossa jään paksuus on useita km.
Cassinin saamat tiedot osoittivat myös haihtuvien ja orgaanisten molekyylien läsnäoloa. Ja Enceladus on myös tiheämpi kuin monien Saturnin kuut, mikä osoittaa, että sillä on suurempi keskimääräinen silikaattiytimen. Kaikki nämä resurssit osoittautuvat erittäin hyödyllisiksi siirtokunnan rakentamisen ja perustoimintojen tarjoamisen kannalta.
Lokakuussa 2012 Elon Musk julkisti konseptinsa Mars Colonial Transporteristä (MCT), joka oli keskeinen hänen pitkän aikavälin tavoitteessaan siirtää Mars. Tuolloin Musk ilmoitti, että Marsin kuljetusaluksen ensimmäinen miehittämätön lento tapahtuu vuonna 2022, jota seuraa ensimmäinen miehitetty MCT-operaatio, joka lähtee vuonna 2024.
Syyskuussa 2016, vuoden 2016 kansainvälisen astronautisen kongressin aikana, Musk paljasti lisätietoja suunnitelmastaan, joka sisälsi planeettojenvälisen liikennejärjestelmän (ITS) suunnittelun ja arvioidut kustannukset. Tämä järjestelmä, joka alun perin oli tarkoitettu siirtokuntien kuljettamiseen Marsiin, oli kehittynyt roolissaan ihmisten kuljettamiseen kauempana oleviin kohteisiin aurinkokunnassa - johon voisi kuulua Jovian ja Cronian kuut.
Mahdolliset hyödyt:
Verrattuna muihin aurinkokunnan paikkoihin - kuten Jovian-järjestelmään - Saturnuksen suurimmat kuut altistuvat huomattavasti vähemmän säteilylle. Esimerkiksi Jupiterin kuut Io, Ganymede ja Europa ovat kaikki alttiita voimakkaalle säteilylle Jupiterin magneettikentältä - vaihtelevat välillä 3600 - 8 rems päivässä. Tämä määrä altistumista olisi ihmisille kohtalokas (tai ainakin erittäin vaarallinen), mikä edellyttää merkittävien vastatoimenpiteiden käyttöönottoa.
Sitä vastoin Saturnuksen säteilyvyöt ovat huomattavasti heikompia kuin Jupiterin - päiväntasaajan kentänvoimakkuus on 0,2 gaussia (20 mikrotelaa) verrattuna Jupiterin 4,28 gaussiin (428 mikroteslaa). Tämä kenttä ulottuu noin 139 000 km: n päässä Saturnuksen keskustasta noin 362 000 km: n etäisyyteen - verrattuna Jupiterin, joka ulottuu noin 3 miljoonan kilometrin etäisyydelle.
Saturnuksen suurimmista kuista Mimas ja Enceladus kuuluvat tähän vyöhykkeeseen, kun taas Dionella, Rhealla, Titanilla ja Iapetusilla on kiertoradat, jotka asettavat heidät Saturnuksen säteilyvyöiden ulkopuolelta selvästi sen ulkopuolelle. Esimerkiksi Titan kiertää Saturnusta keskimäärin 1221 870 km: n etäisyydellä (puoliajosuuntainen akseli) ja asettaa sen turvallisesti kaasujättelijän energiahiukkasten ulottumattomissa. Ja sen paksu ilmapiiri saattaa olla riittävä suojaamaan asukkaita kosmisilta säteiltä.
Lisäksi Saturnuksen kuista korjattuja jäädytettyjä haihtuvia aineita ja metaania voidaan käyttää aurinkokunnan muiden paikkojen muokkaamiseen. Marsin tapauksessa typpeä, ammoniakkia ja metaania on ehdotettu keinona sakeuttaa ilmakehää ja laukaista kasvihuoneilmiö planeetan lämmittämiseksi. Tämä aiheuttaisi vesijään ja pylväiden jäädytetyn hiilidioksidin sublimoitumisen - luomalla itsestään kestävän ekologisen muutoksen prosessin.
Pesäkkeet Saturnin kuukausilla voisivat toimia myös pohjana kerätä deuteriumia ja helium-3 Saturnin ilmakehästä. Näiden kuukausien runsaasti vesijäälähteitä voitaisiin myös käyttää rakettipolttoaineen valmistukseen, mikä toimisi näin välilasku- ja tankkauspisteinä. Tällä tavalla Saturnus-järjestelmän kolonisointi voisi polttaa maan taloutta ja helpottaa etsintää syvemmälle ulkoiseen aurinkokuntaan.
Haasteet:
Saturnuksen kuun siirtämisessä on luonnollisesti lukuisia haasteita. Niihin kuuluvat mukana kulkeva etäisyys, tarvittavat resurssit ja infrastruktuuri sekä näiden kuukausien luonnollisten vaarojen siirtäjät. Ensinnäkin, vaikka Saturnuksella voi olla runsaasti resursseja ja lähempänä maata kuin joko Uranuksella tai Neptunuksella, se on edelleen hyvin kaukana.
Saturnus on keskimäärin noin 1 429 miljardia km päässä Maasta; tai ~ 8,5 AU, mikä vastaa kahdeksan ja puoli kertaa keskimääräistä etäisyyttä maan ja auringon välillä. Tämän näkökulman katsominen vaatii Voyager 1 koetin noin kolmekymmentäkahdeksan kuukautta päästäkseen Saturnuksen järjestelmään maasta. Miehitetyillä avaruusaluksilla, jotka kuljettavat kolonisteja ja kaikkia pinnan kolonisointiin tarvittavia välineitä, pääsee sinne pääsemiseen huomattavasti kauemmin.
Näiden alusten, jotta ne eivät olisi liian suuria ja kalliita, olisi käytettävä kryogeenisiä tai lepotilaan liittyviä tekniikoita säästääkseen tilaa varastoinnille ja majoituksille. Vaikka tällaista tekniikkaa tutkitaan miehitettyjen Mars-matkojen suhteen, se on edelleen hyvin tutkimus- ja kehitysvaiheessa.
Kaikilla aluksilla, jotka osallistuvat kolonisaatiopyrkimyksiin tai joita käytetään resurssien lähettämiseen Cronian järjestelmään ja sieltä, olisi myös oltava edistyneet käyttövoimajärjestelmät sen varmistamiseksi, että ne voivat tehdä matkoja realistisessa ajassa. Mitatut etäisyydet huomioon ottaen tämä todennäköisesti vaatisi raketteja, jotka käyttivät ydin-lämpövoimaa, tai jotain vielä edistyneempää (kuten aineen vastaiset raketit).
Ja vaikka entinen on teknisesti mahdollista, sellaisia työntövoimajärjestelmiä ei ole vielä rakennettu. Kaikki edistyneempi edellyttäisi monen vuoden tutkimusta ja kehitystä sekä merkittävää sitoutumista resursseihin. Kaikki tämä puolestaan herättää ratkaisevan tärkeän kysymyksen infrastruktuurista.
Periaatteessa kaikki maapallon ja Saturnuksen välillä toimivat laivastot edellyttäisivät tukikohtaverkkoa täältä toiseen, jotta ne toimitettaisiin ja poltettaisiin. Joten kaikki suunnitelmat, jotka koskevat Saturnuksen kuiden siirtämistä, joutuvat odottamaan pysyvien tukikohtien luomista Kuulle, Marsille, Asteroidivyölle ja todennäköisesti Jovian kuille. Tämä prosessi olisi rangaistavasti kallis nykyisten standardien mukaan ja (taas) vaatisi laivastoa laivasta, jossa on edistyneet käyttöjärjestelmät.
Ja vaikka säteily ei ole merkittävä uhka Cronian järjestelmässä (toisin kuin Jupiterin ympäristössä), kuut ovat historiansa aikana kärsineet paljon vaikutuksia. Seurauksena on, että kaikki pinnalle rakennetut siirtokunnat tarvitsevat lisäsuojaa kiertoradalla, kuten puolustustieteellisten satelliittien sarja, jotka voisivat ohjata komeettoja ja asteroideja ennen niiden saavuttamista kiertoradalla.
Kun otetaan huomioon sen runsaat resurssit ja mahdollisuudet, joita se tarjoaisi tutustua syvemmälle aurinkokuntaan (ja ehkä jopa pidemmällekin), Saturnus ja sen kuujärjestelmä ovat vain merkittävä palkinto. Lisäksi kolonisaatiomahdollisuus on paljon houkuttelevampi kuin muissa paikoissa, joissa on suurempia vaaroja (ts. Jupiterin kuut).
Tällainen pyrkimys olisi kuitenkin pelottava ja vaatisi massiivista monen sukupolven sitoutumista. Ja tällaisten ponnistelujen todennäköisesti on odotettava siirtokuntien ja / tai tukikohtien rakentamista ensin lähempänä maata sijaitsevia paikkoja - kuten Kuussa, Marsissa, Asteroidivyöllä ja Jupiterin ympäristössä. Mutta voimme varmasti ylläpitää toivoa pitkällä aikavälillä, eikö niin?
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita kolonisaatiosta täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on miksi kolonisoidaan kuu ensin ?, Kuinka kolonisoimme elohopean ?, Kuinka kolonisoimme Venuksen ?, Kolonisoimme Venuksen kelluvilla kaupungeilla, Aiommeko koskaan asuttaa Marsin ?, Kuinka kolonisoimme Jupiterin kuut?
Astronomy Cast -teoksessa on myös monia mielenkiintoisia jaksoja aiheesta. Katso Jakso 59: Saturnus, Jakso 61: Saturnuksen Kuut, Jakso 95: Ihmiset Marsille, Osa 2 - Kolonistit, Jakso 115: Kuu, Osa 3 - Paluu kuuhun ja jakso 381: Asteroidien onttoutuminen fiktioissa.
Lähteet:
- NASA: Aurinkokunnan tutkimus - Saturnuksen kuut
- NASA - Cassini: Matka Saturnukseen - Kuut
- Wikipedia - Saturnuksen kuut
- Wikipedia - ulkoisen aurinkokunnan kolonisointi
