Laipni lūdzam atpakaļ mūsu sērijas pirmajā sadaļā par Saules sistēmas kolonizēšanu! Vispirms mēs apskatīsim to karsto, ellīgo vietu, kas atrodas vistuvāk Saulei, - planētu Mercury!
Cilvēce jau sen ir sapņojusi nodibināt sevi citās pasaulēs, pat pirms mēs sākām doties kosmosā. Mēs esam runājuši par Mēness, Marsa kolonizēšanu un pat par sevi nodibināšanu uz eksoplanetām tālu zvaigžņu sistēmās. Bet kā ir ar citām planētām mūsu pašu sētā? Runājot par Saules sistēmu, tur ir daudz potenciālo nekustamo īpašumu, kurus mēs īsti neapsveram.
Nu apsveriet Merkuru. Lai gan lielākajai daļai cilvēku tas nebūtu aizdomas, mūsu saulei vistuvākā planēta faktiski ir potenciāls izlīguma kandidāts. Kamēr tā piedzīvo ārkārtējas temperatūras robežas - gravitējot starp karstumu, kas cilvēku var uzreiz pagatavot aukstumam, kas dažās sekundēs varētu ātri sasaldēt miesu, tam faktiski ir potenciāls kā sākuma kolonijai.
Piemēri daiļliteratūrā:
Dzīvesdzīves kolonizācijas ideju zinātniskās fantastikas rakstnieki ir izpētījuši gandrīz gadsimtu. Tomēr tikai kopš 20. gadsimta vidus kolonizēšana ir notikusi zinātniski. Daži no senākajiem zināmajiem piemēriem ir Leiga Bračeta un Īzaka Asimova īsie stāsti 1940. un 50. gados.
Iepriekšējā darbā dzīvsudrabs ir plūdmaiņu aizslēgta planēta (kurai tolaik ticēja astronomi), kurai ir “Krēslas josta”, kurai raksturīgas galējības karstumā, aukstumā un saules vētrās. Daži no Asimova agrīnajiem darbiem ietvēra īsus stāstus, kur pamatā bija līdzīgi plūdmaiņu aizslēgts Merkūrs vai varoņi nāca no kolonijas, kas atrodas uz planētas.
To skaitā bija “Runaround” (uzrakstīts 1942. Gadā, vēlāk iekļauts Es, robots), kas koncentrējas uz robotu, kas ir īpaši paredzēts, lai tiktu galā ar intensīvu dzīvsudraba starojumu. Asimova slepkavības noslēpumainā stāstā “Mirstošā nakts” (1956), kurā trīs aizdomās turētie nāk no Merkura, Mēness un Cēres, katras atrašanās vietas apstākļi ir galvenie, lai noskaidrotu, kurš ir slepkava.
Rejs Bredberijs 1946. gadā publicēja īsu stāstu “Frost and Fire”, kas notiek uz planētas, kas aprakstīta kā blakus saulei. Apstākļi šajā pasaulē attiecas uz Merkuru, kur dienas ir ārkārtīgi karstas, naktis ir ārkārtīgi aukstas un cilvēki dzīvo tikai astoņas dienas. Artūrs C. Klārks Salas debesīs (1952) satur tādas radības aprakstu, kura dzīvo uz tā, kas tajā laikā tika uzskatīta par Merkura pastāvīgi tumšo pusi, un laiku pa laikam apmeklē krēslas reģionu.
Savā vēlākajā romānā Atvadīšanās no Rāmas (1973), Klārks apraksta kolonizēto Saules sistēmu, kurā ietilpst hermieši - rūdīta cilvēces nozare, kas dzīvo uz dzīvsudraba un attīstās no metālu un enerģijas eksporta. Tas pats iestatījums un planētu identitāte tiek izmantota viņa 1976. gada romānā Imperiālā Zeme.
Kurta Vonnegūta romānā Titāna sirēnas (1959), stāsta daļa atrodas alās, kas atrodas planētas tumšajā pusē. Lerija Nivena īsais stāsts “Aukstākā vieta” (1964) aizrauj lasītāju, iepazīstinot ar pasauli, kas tiek uzskatīta par aukstāko vietu Saules sistēmā, tikai lai atklātu, ka tā ir Merkura tumšā puse (un nevis Plutons, kā tas ir vispārpieņemts).
Dzīvsudrabs kalpo arī kā vieta daudzos Kima Stenlija Robinsona romānos un novelēs. Tie ietver Baltuma atmiņa (1985), Zilais Marss (1996) un 2312 (2012), kurā Merkurs ir mājvieta plašajai pilsētai ar nosaukumu Terminator. Lai izvairītos no kaitīgā starojuma un karstuma, pilsēta riņķo pa planētas ekvatoru pa sliedēm, neatkāpjoties no planētas rotācijas tā, lai tā paliktu Saules priekšā.
2005. gadā publicēja Ben BovaDzīvsudrabs (daļa no viņa Lielā tūre sērija), kas nodarbojas ar dzīvsudraba izpēti un kolonizēšanu, lai izmantotu saules enerģiju. Kārļa Strosa 2008. gada romāns Saturna bērni ietver līdzīgu jēdzienu kā Robinsons 2312, kur pilsēta ar nosaukumu Terminators šķērso virsmu pa sliedēm, neatkāpjoties no planētas griešanās.
Piedāvātās metodes:
Dzīvsudraba kolonijai ir vairākas iespējas, ņemot vērā tās rotācijas raksturu, orbītu, sastāvu un ģeoloģisko vēsturi. Piemēram, dzīvsudraba lēnais rotācijas periods nozīmē, ka viena planētas puse ilgāku laiku ir vērsta pret Sauli - sasniedzot maksimālo temperatūru līdz 427 ° C (800 ° F), bet puse, kas vērsta uz āru, piedzīvo ārkārtēju aukstumu (- 193 ° C; -315 ° F).
Turklāt planētas ātrais 88 dienu orbitālais periods apvienojumā ar 58,6 dienu sānu rotācijas periodu nozīmē, ka aptuveni 176 Zemes dienas prasa Saules atgriešanos tajā pašā vietā debesīs (t.i., Saules dienu). Būtībā tas nozīmē, ka viena dzīvsudraba diena ilgst pat divus gadus. Tātad, ja pilsēta būtu novietota nakts malā un tai būtu sliežu riteņi, lai tā varētu turpināt kustību, lai paliktu saules priekšā, cilvēki varēja dzīvot, nebaidoties no izdegšanas.
Turklāt ļoti dzīvsudraba aksiālais slīpums (0,034 °) nozīmē, ka tā polārie reģioni ir pastāvīgi iekrāsoti un pietiekami auksti, lai saturētu ūdens ledu. Ziemeļu reģionā NASA 2012. gada zonde MESSENGER novēroja vairākus krāterus, kas apstiprināja ūdens ledus un organisko molekulu esamību. Zinātnieki uzskata, ka Merkura dienvidu polā var būt arī ledus, un apgalvo, ka abos polos varētu pastāvēt aptuveni 100 miljardi līdz 1 triljons tonnu ūdens ledus, kas vietām varētu būt līdz 20 metriem biezs.
Šajos reģionos koloniju varētu uzbūvēt, izmantojot procesu, kas saucas “paraterraformēšana” - jēdziens, kuru 1992. gadā izgudroja britu matemātiķis Ričards Teilors. Rakstā ar nosaukumu “Paraterraforming - Worldhouse Concept” Teilors aprakstīja, kā varētu novietot zem spiediena esošu iežogojumu. izmantojamais planētas laukums, lai radītu autonomu atmosfēru. Laika gaitā ekoloģija šajā kupolā varēja tikt mainīta, lai tā atbilstu cilvēku vajadzībām.
Dzīvsudraba gadījumā tas ietvertu sūknēšanu elpojošā atmosfērā un pēc tam ledus kausēšanu, lai radītu ūdens tvaikus un dabīgu apūdeņošanu. Galu galā reģions kupola iekšienē kļūtu par apdzīvojamu biotopu, kam būtu savs ūdens un oglekļa cikls. Kā alternatīvu ūdeni varētu iztvaicēt un skābekļa gāzi radīt, pakļaujot to saules starojumam (process, kas pazīstams kā fotolīze).
Vēl viena iespēja būtu būvēt pazemē. NASA gadiem ilgi ir spēlējusies ar ideju veidot kolonijas stabilās, pazemes lavas caurulēs, par kurām zināms, ka tās eksistē uz Mēness. Ģeoloģiskie dati, ko ieguva zonde MESSENGER flybys laikā, ko tā veica laikā no 2008. līdz 2012. gadam, lika spekulēt, ka arī dzīvsudrabā varētu būt stabilas lavas caurules.
Tajā iekļauta informācija, kas iegūta zondes 2009. gada dzīvsudraba lidojuma laikā, kas atklāja, ka pagātnē planēta bija daudz ģeoloģiski aktīvāka, nekā tika domāts iepriekš. Turklāt MESSENGER 2011. gadā sāka pamanīt dīvainas Šveices sieram līdzīgas pazīmes uz virsmas. Šie caurumi, ko sauc par “dobēm”, varētu liecināt par to, ka arī dzīvsudrabā pastāv pazemes caurules.
Kolonijas, kas uzceltas stabilu lavas lampu iekšpusē, būtu dabiski aizsargātas pret kosmisko un saules starojumu, temperatūras galējībām un tās varētu radīt spiediens, lai radītu elpojošu atmosfēru. Turklāt šajā dziļumā dzīvsudrabs daudz mazāk izjūt temperatūras svārstības un būtu pietiekami silts, lai būtu apdzīvojams.
Potenciālie ieguvumi:
Vienā mirklī dzīvsudrabs izskatās līdzīgs Zemes Mēnesim, tāpēc tā nokārtošana paļautos uz daudzām un tām pašām stratēģijām mēness bāzes izveidošanai. Tam ir arī daudz minerālu, kas varētu piedāvāt, kas varētu palīdzēt cilvēcei virzīties uz ekonomiku, kurā trūkst laika. Tāpat kā Zeme, tā ir sauszemes planēta, kas nozīmē, ka to veido silikāta ieži un metāli, kas ir diferencēti starp dzelzs serdi un silikāta garozu un mantiju.
Tomēr dzīvsudrabs sastāv no 70% metālu, turpretī “Zemes sastāvs ir 40% metālu. Turklāt dzīvsudrabam ir īpaši liels dzelzs un niķeļa kodols, kas veido 42% no tā tilpuma. Salīdzinājumam - Zemes kodols veido tikai 17% no tās apjoma. Tā rezultātā, ja dzīvsudrabs būtu jāizrok, varētu saražot pietiekami daudz minerālu, lai cilvēce kalpotu bezgalīgi ilgi.
Tās tuvums Saulei nozīmē arī to, ka tā varētu izmantot milzīgu enerģijas daudzumu. To varētu savākt ar orbītas saules masīviem, kas spētu pastāvīgi izmantot enerģiju un izstarot to virspusē. Pēc tam šo enerģiju varētu izstarot uz citām Saules sistēmas planētām, izmantojot virkni pārsūtīšanas staciju, kas novietotas Lagranžas punktos.
Ir arī jautājums par dzīvsudraba smagumu, kas ir 38% no visas Zemes normālās vērtības. Tas ir vairāk nekā divas reizes, nekā piedzīvo Mēness, un tas nozīmē, ka kolonistiem būtu vieglāk pielāgoties. Tajā pašā laikā tas ir arī pietiekami zems, lai sniegtu ieguvumus attiecībā uz minerālu eksportu, jo kuģiem, kas iziet no tā virsmas, būtu nepieciešams mazāk enerģijas, lai sasniegtu evakuācijas ātrumu.
Visbeidzot, ir attālums līdz pašam Merkūrijam. Vidējā attālumā aptuveni 93 miljoni km (58 miljoni jūdzes) dzīvsudrabs svārstās no 77,3 miljoniem km (48 miljoniem mi) līdz 222 miljoniem km (138 miljoniem mi) no Zemes. Tas padara to daudz tuvāk nekā citas iespējamās ar resursiem bagātās teritorijas, piemēram, Asteroīdu josta (329 - 478 miljoni km tālu), Jupiters un tā pavadoņu sistēma (628,7 - 928 miljoni km) vai Saturns (1,2 - 1,67 miljardi km).
Arī dzīvsudrabs ik pa 116 dienām sasniedz zemāku savienojumu - punktu, kur tas atrodas vistuvāk Zemei - ik pēc 116 dienām, kas ir ievērojami īsāks nekā Venēra vai Marss. Būtībā Merkuram paredzētās misijas varētu sākties gandrīz reizi četros mēnešos, turpretī Venēras un Marsa palaišanas logiem būtu jānotiek attiecīgi ik pēc 1,6 gadiem un 26 mēnešiem.
Ceļojuma laika ziņā Mercury ir norīkotas vairākas misijas, kas mums var dot ballpark aprēķinu, cik ilgs laiks varētu būt nepieciešams. Piemēram, pirmais kosmosa kuģis, kas devās uz NASA Mercury Jūrnieks 10 kosmosa kuģim (kas tika palaists 1973. gadā) tur nokļūšanai vajadzēja apmēram 147 dienas.
Pavisam nesen NASA MESSENGER kosmosa kuģis, kas tika palaists 2004. gada 3. augustā, lai izpētītu Merkura orbītā, un savu pirmo lidojumu veica 2008. gada 14. janvārī. Tas ir pavisam 1260 dienas, lai nokļūtu no Zemes līdz Merkuram. Pagarinātais ceļojuma laiks bija saistīts ar to, ka inženieri centās zondi novietot orbītā ap planētu, tāpēc tai bija jātiek lēnāk.
Izaicinājumi:
Protams, kolonija uz dzīvsudrabu joprojām būtu milzīgs izaicinājums gan ekonomiski, gan tehnoloģiski. Kolonijas izveides izmaksas uz visas planētas būtu milzīgas, un tām būtu nepieciešami bagātīgi materiāli, kas jānosūta no Zemes vai jāizrok uz vietas. Jebkurā gadījumā šādai operācijai būtu nepieciešams liels kosmisko kuģu parks, kas spēj veikt braucienu pienācīgā laika posmā.
Šāda flote vēl neeksistē, un tās attīstīšana (un ar to saistītā infrastruktūra visu nepieciešamo resursu un piegāžu iegūšanai Merkuram) izmaksām būtu milzīga. Paļaušanās uz robotiem un in situ resursu izmantošanu (ISRU) noteikti samazinātu izmaksas un samazinātu nosūtīto materiālu daudzumu. Bet šie roboti un to darbības būs jāpasargā no radiācijas un saules uzliesmojumiem, līdz viņi būs paveikuši darbu.
Būtībā situācija ir tāda kā mēģinājums izveidot patversmi negaisa vidū. Kad tas ir pabeigts, jūs varat patverties. Bet tikmēr jūs, visticamāk, kļūsit mitrs un netīrs! Un pat tad, kad kolonija būs pabeigta, pašiem kolonistiem nāksies saskarties ar aizvien pastāvošajiem radiācijas iedarbības, dekompresijas un karstuma un aukstuma galējiem draudiem.
Tādējādi, ja uz dzīvsudraba tiktu izveidota kolonija, tā būtu ļoti atkarīga no tā tehnoloģijas (kurai vajadzētu būt diezgan progresīvai). Turklāt līdz brīdim, kad kolonija kļūs pašpietiekama, tur dzīvojošie būs atkarīgi no piegādes sūtījumiem, kuriem regulāri būs jānāk no Zemes (atkal pārvadāšanas izmaksas!)
Tomēr, tiklīdz būs izstrādāta vajadzīgā tehnoloģija un mēs varētu izdomāt rentablu veidu, kā izveidot vienu vai vairākas apmetnes un nosūtīt uz Merkūru, mēs varētu cerēt uz kolonijas izveidi, kas mums varētu nodrošināt neierobežotu enerģiju un minerālus. Un mums būtu cilvēku kaimiņu grupa, kas pazīstama kā Hermians!
Līdzīgi kā ar visu pārējo, kas attiecas uz kolonizāciju un teritorijas veidošanu, kad esam pārliecinājušies, ka tas faktiski ir iespējams, vienīgais atlikušais jautājums ir “cik mēs esam gatavi tērēt?”
Mēs šeit esam ierakstījuši daudz interesantu rakstu par kolonizāciju Space Magazine. Šeit aprakstīts: Kāpēc vispirms kolonizēt Mēnesi ?, Veneras kolonizēšana ar peldošajām pilsētām, vai mēs kādreiz kolonizēsim Marsu? Un galīgais terases veidošanas ceļvedis.
Astronomijas cast ir arī dažas interesantas epizodes par šo tēmu. Pārbaudiet 95. epizodi: Cilvēki uz Marsu, 2. daļa - kolonisti, epizode 115: mēness, 3. daļa - atgriešanās uz mēness, epizode 381: dobu asteroīdu izdošana zinātniskās fantastikas jomā.
Avoti:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Teilors, Ričards L. S. (1992) Paraterraforming - Worldhouse koncepcija. Lielbritānijas Starpplanētu biedrības žurnāls, 3. sēj. 45, nē. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (red.). Iekšējā Saules sistēma: potenciālie enerģijas un materiālu resursi. Springers, 2015. gads
- 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/
