Vítejte zpět v naší sérii o kolonizaci sluneční soustavy! Dnes se podíváme na největší Saturnovy měsíce - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus a Mimas.
Od 17. století astronomové provedli nějaké hluboké objevy kolem planety Saturn, o které věřili, že byla v té době nejvzdálenější planetou Sluneční soustavy. Christiaan Huygens a Giovanni Domenico Cassini byli první a spatřili největší měsíce Saturn - Titan, Tethys, Dione, Rhea a Iapetus. Následovaly další objevy; a dnes to, co jsme rozpoznali jako systém Saturn, zahrnuje 62 potvrzených satelitů.
To, co víme o tomto systému, se díky misiím v posledních desetiletích značně rozrostlo Voyager a Cassini. A s touto znalostí přišlo několik návrhů, které tvrdí, jak by Saturnovy měsíce měly být někdy kolonizovány. Kromě toho, že se chlubí jediným tělem jiným než Země, které má hustou atmosféru bohatou na dusík, existují v tomto systému také bohaté zdroje, které by bylo možné využít.
Stejně jako myšlenka kolonizace Měsíce, Marsu, měsíců Jupiteru a dalších těl ve Sluneční soustavě byla myšlenka založení kolonií na Saturnových měsících rozsáhle prozkoumána ve sci-fi. Současně byly učiněny vědecké návrhy, které zdůrazňují, jak by kolonie prospívaly lidstvu, což nám umožňuje soustředit mise hlouběji do vesmíru a ohlašovat věk hojnosti!
Příklady ve fikci:
Kolonizace Saturn byla po desetiletí opakujícím se tématem sci-fi. Například v románu Arthura C. Clarkeho z roku 1976 Císařská Země„Titan je domovem lidské kolonie 250 000 lidí. Kolonie hraje zásadní roli v obchodě, kde se vodík odebírá z atmosféry Saturn a používá se jako palivo pro meziplanetární cestování.
V Piers Anthony Bio kosmického tyranu série (1983-2001), Saturnovy měsíce byly kolonizovány různými národy v éře po diasporě. V tomto příběhu byl Titan kolonizován Japonci, zatímco Saturn byl kolonizován Rusy, Číňany a dalšími bývalými asijskými národy.
V románu Titan (1997) Stephen Baxter, děj se soustředí na misi NASA v Titanu, která musí bojovat o přežití po přistání na povrchu. V prvních několika kapitolách Stanislawa Lema Fiasko (1986), postava skončí zmrzlá na povrchu Titanu, kde jsou uvíznuta několik set let.
V Kim Stanley Robinsonově Mars trilogii (1996) se dusík z Titanu používá při terraformování Marsu. V jeho románu 2312 (2012), lidstvo kolonizovalo několik Saturnových měsíců, mezi které patří Titan a Iapetus. V příběhu je také uvedeno několik odkazů na „enceladovskou biotu“, což jsou mikroskopické mimozemské organismy, které někteří lidé požívají kvůli jejich předpokládané léčivé hodnotě.
Jako součást jeho Grand Tour série, Ben Bova romány Saturn (2003) a Titan (2006) řeší kolonizaci kronického systému. V těchto příbězích je Titan zkoumán umělým inteligentním roverem, který záhadně začíná selhávat, zatímco mobilní lidská kolonie prozkoumává prsteny a další měsíce.
Navrhované metody:
Ve své knize Vstup do vesmíru: Vytvoření kosmické civilizace (1999), Robert Zubrin obhajoval kolonizaci vnější sluneční soustavy, plán, který zahrnoval dobývání atmosféry vnějších planet a zakládání kolonií na jejich měsících. Kromě Uranu a Neptunu byl Saturn označen za jeden z největších zdrojů deuteria a hélia-3, které mohly řídit čekající fúzní ekonomiku.
Saturn dále označil za nejdůležitější a nejcennější ze tří, a to kvůli jeho relativní blízkosti, nízkému záření a vynikajícímu systému měsíců. Zubrin tvrdil, že Titan je hlavním kandidátem na kolonizaci, protože je to jediný měsíc ve sluneční soustavě, který má hustou atmosféru a je bohatý na sloučeniny obsahující uhlík.
Dne 9. března 2006 našla kosmická sonda Cassini společnosti NASA možné důkazy o tekuté vodě na Enceladusu, což potvrdila NASA v roce 2014. Podle údajů získaných ze sondy tato voda vychází z trysek kolem jižního pólu Enceladusu a už není než desítky metrů pod povrchem na určitých místech. To by značně usnadnilo shromažďování vody než na měsíci, jako je Evropa, kde je ledová pokrývka tlustá několik kilometrů.
Data získaná Cassini také ukázala na přítomnost těkavých a organických molekul. Enceladus má také vyšší hustotu než mnoho Saturnových měsíců, což naznačuje, že má větší průměrné silikátové jádro. Všechny tyto zdroje by se ukázaly jako velmi užitečné pro výstavbu kolonie a poskytování základních operací.
V říjnu 2012 představil Elon Musk svůj koncept pro Mars Colonial Transporter (MCT), který byl ústředním bodem jeho dlouhodobého cíle kolonizace Marsu. V té době Musk uvedl, že první bezpilotní let kosmické lodi Mars se uskuteční v roce 2022, poté následuje první mise MCT s posádkou s odletem v roce 2024.
V září 2016, během Mezinárodního astronomického kongresu 2016, Musk odhalil další podrobnosti svého plánu, který zahrnoval návrh meziplanetárního dopravního systému (ITS) a odhadované náklady. Tento systém, který byl původně určen k přepravě osadníků na Mars, se vyvinul ve své úloze přepravovat lidi na vzdálenější místa ve Sluneční soustavě - což by mohlo zahrnovat jovianské a kronské měsíce.
Možné výhody:
Ve srovnání s jinými místy ve Sluneční soustavě - jako je tomu u Jovianovy soustavy - jsou největší měsíce Saturnu vystaveny výrazně menšímu záření. Například, Jupiterovy měsíce Io, Ganymede a Europa podléhají intenzivnímu záření z Jupiterova magnetického pole - v rozsahu od 3600 do 8 kilometrů denně. Toto množství expozice by bylo pro člověka fatální (nebo přinejmenším velmi nebezpečné), což by vyžadovalo zavedení významných protiopatření.
Naproti tomu Saturnovy radiační pásy jsou výrazně slabší než Jupiterovy - s rovníkovou silou pole 0,2 gauss (20 mikrotesla) ve srovnání s 4,18 gaussem Jupiter (428 microtesla). Toto pole sahá od asi 139 000 km od centra Saturn do vzdálenosti asi 362 000 km - ve srovnání s Jupiterem, které se rozprostírá na vzdálenost asi 3 miliony km.
Z největších Saturnových měsíců spadají do tohoto pásu Mimas a Enceladus, zatímco Dione, Rhea, Titan a Iapetus mají oběžné dráhy, které je umístí z vnějších částí Saturnových radiačních pásů daleko za něj. Titan například obíhá kolem Saturnu v průměrné vzdálenosti (polopřímá osa) 1 221 870 km, čímž je bezpečně umístil mimo dosah energetických částic plynového obra. A jeho hustá atmosféra může stačit k ochraně obyvatel před kosmickými paprsky.
Kromě toho mohou být zmrazené těkavé látky a metan sklizené ze Saturnových měsíců použity pro terraformování dalších míst ve Sluneční soustavě. V případě Marsu byl jako prostředek pro zahuštění atmosféry a spuštění skleníkového efektu zahřátí planety navržen dusík, amoniak a metan. To by způsobilo sublimaci vodního ledu a zmrazeného CO² na pólech - vytvoření soběstačného procesu ekologické změny.
Kolonie na Saturnových měsících mohou také sloužit jako základny pro sběr deuteria a hélia-3 ze saturnovy atmosféry. Bohaté zdroje ledu na těchto měsících lze také použít k výrobě raketového paliva, a tak sloužit jako mezipřistání a tankovací místa. Tímto způsobem by kolonizace Saturnského systému mohla podpořit ekonomiku Země a usnadnit průzkum hlouběji do vnější sluneční soustavy.
Výzvy:
Kolonizace Saturnových měsíců samozřejmě spočívá v mnoha výzvách. Patří k nim vzdálenost, potřebné zdroje a infrastruktura a kolonie přírodních nebezpečí v těchto měsících. Pro začátečníky, i když může být Saturn bohatý na zdroje a blíže k Zemi než Uran nebo Neptun, je stále velmi daleko.
V průměru je Saturn od Země přibližně 1 429 miliard km; nebo ~ 8,5 AU, což je osm a půlnásobek průměrné vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Abych to uvedl v perspektivě, trvalo to Voyager 1 sonda zhruba třicet osm měsíců k dosažení saturnského systému ze Země. U kosmických lodí s posádkou, přepravujících kolonisty a veškerého vybavení potřebného k kolonizaci povrchu by se k ní dostalo mnohem déle.
Aby tyto lodě nebyly příliš velké a drahé, musely by se spoléhat na kryogeniku nebo technologii související s hibernací, aby ušetřily místo na skladování a ubytování. Zatímco tento druh technologie je vyšetřován pro posádky mise na Mars, je stále velmi ve fázi výzkumu a vývoje.
Jakákoli plavidla zapojená do kolonizačního úsilí nebo používaná k přepravě zdrojů do a z kronického systému, by také měla mít pokročilé pohonné systémy, které by zajistily, že budou moci uskutečnit výlety v reálném čase. Vzhledem k zahrnutým vzdálenostem by to pravděpodobně vyžadovalo rakety, které používaly jaderně-tepelný pohon, nebo něco ještě pokročilejšího (jako rakety proti látce).
A zatímco první z nich je technicky proveditelný, zatím nebyly vytvořeny žádné takové pohonné systémy. Cokoli pokročilejší by vyžadovalo mnoho dalších let výzkumu a vývoje a velký závazek v oblasti zdrojů. To vše zase vyvolává zásadní otázku infrastruktury.
Jakákoli flotila provozovaná mezi Zemí a Saturnem by v zásadě vyžadovala síť základen mezi nimi a tam, aby je udržovala zásobovaná a poháněná. Takže všechny plány na kolonizaci Saturnových měsíců by musely čekat na vytvoření trvalých základen na Měsíci, Marsu, Asteroidním pásu a pravděpodobně na Jovianských měsících. Tento proces by byl podle současných standardů trestně nákladný a (opět) by vyžadoval flotilu lodí s pokročilými pohonnými systémy.
A zatímco záření není v kroniánském systému hlavní hrozbou (na rozdíl od Jupiteru), měsíce byly během jejich historie vystaveny velkému dopadu. Výsledkem je, že jakákoli sídliště postavená na povrchu budou pravděpodobně potřebovat další ochranu na oběžné dráze, jako je řada obranných satelitů, které by mohly přesměrovat komety a asteroidy dříve, než dosáhnou oběžné dráhy.
S ohledem na své bohaté zdroje a příležitosti, které by představil pro hlubší průzkum do Sluneční soustavy (a možná i za hranicemi), Saturn a jeho systém měsíců není nic menšího než hlavní cena. Vyhlídka na kolonizaci je navíc mnohem přitažlivější než jiná místa, která přicházejí s větším nebezpečím (tj. Jupiterovy měsíce).
Takové úsilí by však bylo skličující a vyžadovalo by masivní multigenerační závazek. A každé takové úsilí by s největší pravděpodobností muselo nejdříve počkat na výstavbu kolonií a / nebo základen v místech blíže k Zemi - například na Měsíci, Marsu, Asteroidním pásu a kolem Jupiteru. Ale určitě můžeme vydržet naději z dlouhodobého hlediska, že?
Zde jsme psali mnoho zajímavých článků o kolonizaci zde ve Space Magazine. Tady je proč kolonizovat měsíc jako první?, Jak kolonizovat rtuť ?, Jak kolonizovat Venuši ?, Kolonizovat Venuši s plovoucími městy, budeme někdy kolonizovat Mars ?, Jak kolonizovat Jupiterovy měsíce? A Definitivní průvodce terraformingem.
Astronomie Cast má také mnoho zajímavých epizod na toto téma. Podívejte se na epizodu 59: Saturn, epizodu 61: Saturn's Moons, 95. epizodu: Humans to Mars, část 2 - kolonisté, epizoda 115: Měsíc, část 3 - návrat na Měsíc a epizodu 381: Hollowing asteroids in Science Fiction.
Zdroje:
- NASA: Průzkum sluneční soustavy - Saturn's Moons
- NASA - Cassini: Mission to Saturn - Moons
- Wikipedia - Moons of Saturn
- Wikipedia - Kolonizace vnější sluneční soustavy
