Vítejte zpět k prvnímu z naší série o kolonizaci sluneční soustavy! Nejprve se podíváme na to horké, pekelné místo, které se nachází nejblíže ke Slunci - planetě Merkur!
Lidstvo dlouho snívalo o tom, že by se usadilo na jiných světech, ještě předtím, než jsme se dostali do vesmíru. Mluvili jsme o kolonizaci Měsíce, Marsu a dokonce jsme se usadili na exoplanetách ve vzdálených hvězdných systémech. Ale co ostatní planety na našem vlastním dvorku? Pokud jde o Sluneční soustavu, tam je spousta potenciálních nemovitostí, které opravdu neuvažujeme.
Zvažte také Merkur. Zatímco většina lidí by to neměla podezření, nejbližší planeta k našemu Slunci je ve skutečnosti potenciálním kandidátem na osídlení. Zatímco dochází k extrémním teplotám - gravitace mezi teplem, které by mohlo člověka okamžitě vařit na chlad, který by mohl během několika sekund bleskově zmrazit maso - ve skutečnosti má potenciál jako startovací kolonie.
Příklady ve fikci:
Myšlenka kolonizace Merkuru byla vědci sci-fi prozkoumávána téměř století. Avšak kolonizace byla řešena vědeckým způsobem až od poloviny 20. století. Mezi první známé příklady patří povídky Leigha Bracketta a Isaaca Asimova během 40. a 50. let.
V bývalém díle je Merkura přílivově uzamčená planeta (což věřili astronomové v té době), která má „Twilight Belt“ charakterizovaný extrémními teplotami, chladem a slunečními bouřkami. Mezi Asimovovy rané práce patřily povídky, v nichž byla nastavena podobně přílivově uzamčená Merkur, nebo postavy pocházející z kolonie umístěné na planetě.
Jednalo se o „Runaround“ (psaný v roce 1942 a později zahrnutý v Já robot), která se zaměřuje na robota, který je speciálně navržen tak, aby se vypořádal s intenzivním zářením Merkuru. V Asimovově vražedném tajemném příběhu „The Dying Night“ (1956) - ve kterém tři podezřelí pocházejí z Merkuru, Měsíce a Cerese - jsou podmínky každého místa klíčové pro zjištění, kdo je vrah.
V roce 1946 publikoval Ray Bradbury „Frost and Fire“, povídku, která se odehrává na planetě popisované jako sousedství se sluncem. Podmínky na tomto světě odkazují na Merkur, kde jsou dny extrémně horké, noci extrémně chladné a lidé žijí jen osm dní. Arthur C. Clarke Ostrovy na obloze (1952) obsahuje popis stvoření, které žije na tom, čemu se tehdy věřilo, na Merkurovu trvale temnou stránku a příležitostně navštěvuje oblast soumraku.
Ve svém pozdějším románu Rendezvous s Rámou (1973), Clarke popisuje kolonizovanou Sluneční soustavu, která zahrnuje Hermiony, tvrzené odvětví lidstva, které žije na Merkuru a prospívá vývozu kovů a energie. Stejné nastavení a planetární identity jsou použity v jeho románu z roku 1976 Císařská Země.
V románu Kurta Vonneguta Sirény Titanu (1959) je část příběhu zasazena do jeskyní na temné straně planety. Povídka Larryho Nivena „Nejchladnější místo“ (1964) dráždí čtenáře tím, že představuje svět, který je považován za nejchladnější místo ve Sluneční soustavě, jen aby odhalil, že je to temná stránka Merkuru (a ne Pluto, jak je obecně se předpokládá).
Merkur také slouží jako místo v mnoha románech a povídkách Kim Stanleyho Robinsona. Tyto zahrnují Vzpomínka na bělost (1985), Modrý Mars (1996) a 2312 (2012), ve kterém je Merkur domovem velkého města zvaného Terminátor. Aby se zabránilo škodlivému záření a teplu, město se otáčí kolem rovníku planety na kolejích a udržuje krok s rotací planety tak, aby zůstávala před Sluncem.
V roce 2005 Ben Bova publikovalRtuť (část jeho velká cena série), která se zabývá průzkumem rtuti a její kolonizací za účelem využití sluneční energie. Román Charlesa Strossa z roku 2008 Saturnovy děti zahrnuje podobný koncept jako Robinsonův 2312, kde město s názvem Terminator prochází povrchem po kolejích a udržuje krok s rotací planety.
Navrhované metody:
Existuje řada možností pro kolonii na Merkuru, a to vzhledem k povaze její rotace, oběžné dráhy, složení a geologické historie. Například pomalá rotační doba Merkuru znamená, že jedna strana planety je po dlouhou dobu obrácena směrem ke Slunci - dosahuje teplotních maxim až 427 ° C (800 ° F) - zatímco strana směřující pryč zažívá extrémně chlad (- 193 ° C; 315 ° F).
Navíc, rychlá orbitální doba planety 88 dní v kombinaci s její hvězdnou rotační periodou 58,6 dní znamená, že trvá přibližně 176 pozemských dnů, než se Slunce vrátí na stejné místo na obloze (tj. Sluneční den). V podstatě to znamená, že jeden den na Merkuru trvá dva roky. Pokud by tedy město bylo umístěno na noční stranu a mělo kolečka, aby se pohybovalo, aby zůstalo před Sluncem, lidé mohli žít beze strachu, že by hoří.
Navíc velmi nízký axiální náklon Merkuru (0,034 °) znamená, že jeho polární oblasti jsou trvale stinné a dostatečně chladné, aby pojaly vodní led. V severní oblasti bylo v roce 2012 pomocí sondy NASA MESSENGER pozorováno několik kráterů, které potvrdily existenci vodního ledu a organických molekul. Vědci se domnívají, že jižní pól Merkuru může mít také led, a tvrdí, že na obou pólech by mohlo existovat odhadem 100 miliard až 1 bilion tun vodního ledu, který by místy mohl být až 20 metrů tlustý.
V těchto regionech mohla být kolonie postavena pomocí procesu zvaného „paraterraforming“ - koncept vynalezený britským matematikem Richardem Taylorem v roce 1992. V článku nazvaném „Paraterraforming - The Worldhouse Concept“ Taylor popsal, jak lze umístit přetlakovou komoru využitelná oblast planety k vytvoření samostatné atmosféry. V průběhu času se ekologie uvnitř této kupole mohla změnit tak, aby vyhovovala lidským potřebám.
V případě rtuti by to zahrnovalo čerpání v prodyšné atmosféře a poté roztavení ledu za vzniku vodní páry a přirozeného zavlažování. Nakonec by se oblast uvnitř kupole stala obyvatelným stanovištěm doplněným o svůj vlastní vodní a uhlíkový cyklus. Alternativně by mohla být voda odpařena a kyslíkový plyn vytvořen vystavením slunečnímu záření (proces známý jako fotolýza).
Další možností by bylo stavět pod zemí. Po celá léta NASA pohrává s myšlenkou na vybudování kolonií ve stabilních podzemních lávových trubkách, o nichž je známo, že na Měsíci existují. A geologické údaje získané sondou MESSENGER během prolétání, které proběhlo v letech 2008 až 2012, vedly ke spekulacím, že na Merkuru mohou existovat také stabilní lávové trubice.
Patří sem informace získané během letové sondy Merkur z roku 2009, která odhalila, že planeta byla v minulosti mnohem geologicky aktivnější, než se dříve myslelo. Kromě toho MESSENGER začal na povrchu objevovat podivné švýcarské sýrové rysy na povrchu v roce 2011. Tyto díry, které jsou známé jako „dutiny“, by mohly být známkou toho, že podzemní trubky existují i na rtuti.
Kolonie vytvořené uvnitř stabilních lávových trubic by byly přirozeně chráněny před kosmickým a slunečním zářením, extrémními teplotami a mohly by být pod tlakem, aby vytvořily prodyšnou atmosféru. Navíc, v této hloubce, Merkur zažívá mnohem méně ve způsobu kolísání teploty a byl by dostatečně teplý, aby byl obyvatelný.
Možné výhody:
Na první pohled vypadá Merkur podobně jako Měsíc Země, takže se při řešení měsíční základny spoléhá na mnoho stejných strategií. Má také bohaté minerály, které mohou nabídnout, což by mohlo pomoci posunout lidstvo k post-nedostatku ekonomice. Stejně jako Země je to pozemská planeta, což znamená, že je tvořena silikátovými horninami a kovy, které se rozlišují mezi železným jádrem a silikátovou kůrou a pláštěm.
Merkur se však skládá ze 70% kovů, zatímco složení Země je 40%. Kromě toho má Merkur obzvláště velké jádro ze železa a niklu, což představuje 42% jeho objemu. Pro srovnání, jádro Země představuje pouze 17% jeho objemu. Výsledkem by bylo, že pokud by měla být těžena rtuť, mohlo by být vyrobeno dost minerálů, aby vydrželo lidstvo donekonečna.
Jeho blízkost ke Slunci také znamená, že by mohla využít obrovské množství energie. To by se dalo shromáždit orbitálními solárními poli, která by dokázala nepřetržitě využívat energii a přenášet ji na povrch. Tato energie by pak mohla být přenesena na jiné planety ve Sluneční soustavě pomocí řady přenosových stanic umístěných v Lagrangeových bodech.
Také je tu záležitost Merkurovy gravitace, což je 38% procent normální Země. To je více než dvakrát to, co prožívá Měsíc, což znamená, že kolonisté by se na to měli snáze přizpůsobit. Současně je také dostatečně nízká, aby představovala výhody, pokud jde o export nerostů, protože lodě odcházející z jeho povrchu by potřebovaly méně energie k dosažení únikové rychlosti.
A konečně je tu vzdálenost k Merkuru. Při průměrné vzdálenosti asi 93 milionů km (58 milionů mi) se Merkur pohybuje od 77,3 milionů km (48 milionů mi) do 222 milionů km (138 milionů mi) od Země. Díky tomu je mnohem blíže než jiné možné oblasti bohaté na zdroje, jako je Asteroidní pás (329 - 478 milionů km daleko), Jupiter a jeho systém měsíců (628,7 - 928 milionů km) nebo Saturn (1,2 - 1,67 miliardy km).
Merkur také dosahuje nižší spojitosti - bodu, kde je na svém nejbližším bodě k Zemi - každých 116 dní, což je výrazně kratší doba než u Venuše nebo Marsu. V zásadě by mise určené pro Merkur mohly být zahájeny téměř každé čtyři měsíce, zatímco spouštěcí okna do Venuše a na Mars by se musely konat každých 1,6 roku, respektive 26 měsíců.
Pokud jde o dobu cesty, bylo na Merkur spojeno několik misí, které nám mohou poskytnout odhad, jak dlouho to může trvat. Například první kosmická loď cestující do Merkuru, NASA Námořník 10 kosmická loď (která byla zahájena v roce 1973), trvalo tam asi 147 dní.
Více nedávno, NASA POSEL kosmická loď zahájena 3. srpna 2004 za účelem studia Merkuru na oběžné dráze a jeho první prolétání provedl 14. ledna 2008. To je celkem 1 260 dní, než se dostanete ze Země do Merkuru. Prodloužená doba cestování byla způsobena tím, že inženýři hledali umístění sondy na oběžné dráze kolem planety, takže bylo nutné postupovat pomaleji.
Výzvy:
Kolonie na Merkuru by samozřejmě byla obrovskou výzvou, a to jak ekonomicky, tak technologicky. Náklady na založení kolonie kdekoli na planetě by byly obrovské a vyžadovaly by přepravu hojných materiálů ze Země nebo těžbu na místě. V každém případě by taková operace vyžadovala velkou flotilu kosmických lodí schopných uskutečnit cestu v přiměřeném čase.
Taková flotila dosud neexistuje a náklady na její vývoj (a související infrastruktura pro získání všech nezbytných zdrojů a dodávek pro Merkur) by byly obrovské. Spolehnutí se na roboty a využití zdrojů in situ (ISRU) by jistě snížilo náklady a snížilo množství materiálu, které by bylo třeba dodávat. Ale tito roboti a jejich operace by museli být chráněni před radiací a slunečními erupcemi, dokud nedokončí svou práci.
V podstatě je situace jako snažit se vytvořit úkryt uprostřed bouřky. Jakmile je kompletní, můžete se uchýlit. Ale mezitím budete pravděpodobně mokrý a špinavý! A i když byla kolonie úplná, kolonisté by se museli vypořádat s všudypřítomnými riziky ozáření, dekomprese a extrémy v teple a chladu.
Pokud by tedy byla kolonie založena na Merkuru, byla by silně závislá na její technologii (která by musela být poněkud pokročilá). Také, dokud se kolonie nestane soběstačnou, budou ti, kdo tam žijí, záviset na dodávkových zásilkách, které by musely pravidelně přicházet ze Země (opět, náklady na dopravu!)
Přesto, jakmile se vyvinula nezbytná technologie, a mohli jsme přijít na nákladově efektivní způsob, jak vytvořit jedno nebo více osad a poslat na Merkur, mohli bychom se těšit na kolonii, která by nám mohla poskytnout neomezenou energii a minerály. A měli bychom skupinu lidských sousedů známých jako Hermians!
Stejně jako u všeho, co se týká kolonizace a terraformingu, jakmile jsme zjistili, že je to ve skutečnosti možné, jedinou zbývající otázkou je „kolik jsme ochotni utratit?“
Zde jsme psali mnoho zajímavých článků o kolonizaci zde ve Space Magazine. Zde je proč kolonizovat měsíc jako první?, Kolonizovat Venuši s plovoucími městy, budeme někdy kolonizovat Mars? A definitivní průvodce terraformingem.
Astronomie Cast má také několik zajímavých epizod na toto téma. Podívejte se na epizodu 95: Lidé na Mars, část 2 - kolonisté, epizoda 115: Měsíc, část 3 - návrat na Měsíc, epizoda 381: Hollowing asteroids in Science Fiction.
Zdroje:
- 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 - Koncept světového domu. Journal of British Interplanetary Society, sv. 45, ne. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (eds). Inner Solar System: Perspektivní energetické a materiální zdroje. 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/
