Laipni lūdzam atpakaļ mūsu sērijā par Saules sistēmas kolonizēšanu! Šodien mēs apskatīsim lielāko no Saturna pavadoņiem - Titānu, Rhea, Iapetus, Dioni, Tethys, Enceladus un Mimas.
Sākot no 17. gadsimta, astronomi veica dažus pamatīgus atklājumus ap Saturnu planētu, kas, viņuprāt, tolaik bija vistālākā Saules sistēmas planēta. Kristians Hjūgens un Džovanni Domeniko Kasīni bija pirmie, kas pamanīja lielākos Saturna pavadoņus - Titānu, Tetisu, Dionu, Rheju un Iapetusu. Sekoja vēl citi atklājumi; un šodien tas, ko mēs atzinām par Saturna sistēmu, ietver 62 apstiprinātus satelītus.
Tas, ko mēs zinām par šo sistēmu, pēdējās desmitgadēs ir ievērojami pieaudzis, pateicoties tādām misijām kā Voyager un Cassini. Ar šīm zināšanām nākusi klajā ar vairākiem priekšlikumiem, kas apgalvo, kā kādreiz vajadzētu kolonizēt Saturna pavadoņus. Papildus tam, ka vienīgais ķermenis, kas nav Zeme, var lepoties ar blīvu, slāpekli bagātu atmosfēru, šajā sistēmā ir arī bagātīgi resursi, kurus var izmantot.
Līdzīgi kā ideja kolonizēt Mēnesi, Marsu, Jupitera pavadoņus un citus Saules sistēmas ķermeņus, ideja par koloniju izveidošanu uz Saturna pavadoņiem ir plaši izpētīta zinātniskās fantastikas jomā. Tajā pašā laikā ir iesniegti zinātniski priekšlikumi, kas uzsver, kā kolonijas nāks par labu cilvēcei, ļaujot mums misijas novietot dziļāk kosmosā un uzvesties pārpilnības laikmetā!
Piemēri daiļliteratūrā:
Saturna kolonizācija ir bijusi zinātniskās fantastikas atkārtota tēma gadu desmitos. Piemēram, Arthur C. Clarke 1976. gada romānā Imperiālā Zeme, Titānā dzīvo 250 000 cilvēku kolonija. Kolonijai ir būtiska loma tirdzniecībā, kur ūdeņradis tiek ņemts no Saturna atmosfēras un tiek izmantots kā degviela starpplanētu ceļojumiem.
Piers Entonijs Kosmosa tirāna biogrāfija sērijas (1983-2001), Saturna pavadoņus pēc diasporas laikmeta ir kolonizējušas dažādas tautas. Šajā stāstā Titānu kolonizēja japāņi, turpretī Saturnu kolonizēja krievi, ķīnieši un citas bijušās Āzijas valstis.
Romānā Titāns (1997), autors Stefans Baksters, sižets koncentrējas NASA misijā uz Titānu, kurai jācīnās, lai izdzīvotu pēc avārijas piezemēšanās uz virsmas. Staņislava Lem’s dažās pirmajās nodaļās Fiasko (1986), kāds varonis nonāk sasalts uz Titāna virsmas, kur viņi ir iestrēdzis vairākus simtus gadu.
Kima Stenlija Robinsona Marsa triloģijā (1996) Marsa teritorijas veidošanā tiek izmantots slāpeklis no Titāna. Viņa romānā 2312 (2012), cilvēce ir kolonizējusi vairākus Saturna mēnešus, ieskaitot Titānu un Iapetus. Arī stāstā ir minētas vairākas atsauces uz “Enceladian biotu”, kas ir mikroskopiski svešzemju organismi, kurus daži cilvēki uzņem, ņemot vērā to paredzamo medicīnisko vērtību.
Bena Bova romāni kā daļa no lielās tūres sērijas Saturns (2003) un Titāns (2006) pievēršas Kronas sistēmas kolonizācijai. Šajos stāstos Titānu pēta mākslīgi inteliģents maršrutētājs, kurš mistiski sāk nepareizi darboties, bet mobila cilvēka kosmosa kolonija pēta Gredzenus un citus pavadoņus.
Piedāvātās metodes:
Viņa grāmatā Ieiešana kosmosā: kosmosa nezaudējošas civilizācijas izveidošana (1999) Roberts Zubrins iestājās par ārējās Saules sistēmas kolonizēšanu - plānu, kas ietvēra ārējo planētu atmosfēras izrakšanu un koloniju izveidi viņu pavadoņos. Papildus Urānam un Neptūnam Saturns tika izraudzīts par vienu no lielākajiem deitērija un hēlija-3 avotiem, kas varētu virzīt gaidāmo kodolsintēzes ekonomiku.
Tālāk viņš identificēja Saturnu kā vissvarīgāko un vērtīgāko no trim tā relatīvā tuvuma, zemā starojuma un lieliskās pavadoņu sistēmas dēļ. Zubrins apgalvoja, ka Titāns ir galvenais kolonizācijas kandidāts, jo tas ir vienīgais Mēness Saules sistēmā, kurā ir blīva atmosfēra, un tas ir bagāts ar oglekli saturošiem savienojumiem.
2006. gada 9. martā NASA kosmosa zonde Cassini atrada iespējamus šķidra ūdens pierādījumus Enceladus, ko NASA apstiprināja 2014. gadā. Saskaņā ar datiem, kas iegūti no zondes, šis ūdens rodas no strūklas ap Enceladus dienvidu polu, un tas vairs nav vairāk nekā desmitiem metru zem virsmas dažās vietās. Tas ievērojami atvieglotu ūdens savākšanu nekā uz mēness, piemēram, Europa, kur ledus loksne ir vairākus km bieza.
Cassini iegūtie dati arī norādīja uz gaistošu un organisku molekulu klātbūtni. Un Enceladus ir arī lielāks blīvums nekā daudziem Saturna pavadoņiem, kas norāda, ka tam ir lielāks vidējais silikāta kodols. Visi šie resursi izrādītos ļoti noderīgi kolonijas izveidošanas un pamatdarbības nodrošināšanas nolūkos.
2012. gada oktobrī Elons Musks iepazīstināja ar savu ideju par Marsa koloniālo pārvadātāju (MCT), kas bija galvenais viņa ilgtermiņa mērķa - kolonizēt Marsu - centrālais elements. Tajā laikā Musks paziņoja, ka pirmais Marsa transporta kosmosa kuģa bezpilota lidojums notiks 2022. gadā, kam sekos pirmā MCT vadītā misija, kas izlidos 2024. gadā.
2016. gada septembrī, 2016. gada Starptautiskā astronautikas kongresa laikā, Musks atklāja sīkāku informāciju par savu plānu, kurā ietilpa Starpplanētu transporta sistēmas (ITS) dizains un aprēķinātās izmaksas. Šī sistēma, kas sākotnēji bija paredzēta kolonistu pārvadāšanai uz Marsu, bija attīstījusies, pārvadājot cilvēkus uz attālākām Saules sistēmas vietām - tajā skaitā Jovijas un Kronijas pavadoņiem.
Potenciālie ieguvumi:
Salīdzinot ar citām Saules sistēmas vietām - piemēram, Jovian sistēmu -, Saturna lielākie pavadoņi ir pakļauti ievērojami mazākam starojumam. Piemēram, Jupitera pavadoņi Io, Ganymede un Europa ir pakļauti intensīvam Jupitera magnētiskā lauka starojumam - no 3600 līdz 8 apgriezieniem dienā. Šāda iedarbība būtu nāvējoša (vai vismaz ļoti bīstama) cilvēkiem, ja ir nepieciešami nozīmīgi pretpasākumi.
Turpretī Saturna radiācijas jostas ir ievērojami vājākas nekā Jupitera - ar ekvatora lauka stiprumu 0,2 gauss (20 mikroteslas), salīdzinot ar Jupitera 4,28 gausu (428 mikroteslas). Šis lauks sniedzas no aptuveni 139 000 km no Saturna centra līdz aptuveni 362 000 km attālumam - salīdzinot ar Jupitera laukumu, kas sniedzas apmēram 3 miljonu km attālumā.
No lielākajiem Saturna pavadoņiem Mimas un Enceladus ietilpst šajā joslā, savukārt Dione, Rhea, Titan un Iapetus visiem ir orbītas, kas viņus novieto tieši no Saturna radiācijas jostām tālu tālu aiz tās. Piemēram, Titāns riņķo ap Saturnu ar vidējo attālumu (puslīdz galveno asi) 1221 870 km, ļaujot tam droši nokļūt līdz gāzes giganta enerģētiskajām daļiņām. Un tās biezā atmosfēra var būt pietiekama, lai pasargātu iedzīvotājus no kosmiskajiem stariem.
Turklāt sasaldētās gaistošās vielas un metānu, kas savākts no Saturna pavadoņiem, varētu izmantot citu Saules sistēmas vietu labiekārtošanai. Marsa gadījumā slāpeklis, amonjaks un metāns ir ierosināti kā līdzeklis, lai sabiezinātu atmosfēru un izraisītu siltumnīcas efektu, lai sasildītu planētu. Tas izraisītu ūdens ledus un sasalušā CO 2 pie poliem sublimāciju - radot pašpietiekamu ekoloģisko pārmaiņu procesu.
Kolonijas Saturna pavadoņos varētu kalpot arī kā pamats deitērija un hēlija-3 novākšanai no Saturna atmosfēras. Bagātīgos ūdens ledus avotus šajos mēnešos varēja izmantot arī raķešu degvielas ražošanai, tādējādi kalpojot par pieturvietām un degvielas uzpildes punktiem. Tādā veidā Saturna sistēmas kolonizēšana varētu uzkurināt Zemes ekonomiku un atvieglot izpēti dziļāk ārējā Saules sistēmā.
Izaicinājumi:
Protams, Saturna pavadoņu kolonizēšanai ir daudz izaicinājumu. Tajos ietilpst iesaistītais attālums, nepieciešamie resursi un infrastruktūra, kā arī šo pavadoņu dabas katastrofu kolonijas. Iesācējiem, lai arī Saturns var būt bagātīgs ar resursiem un tuvāk Zemei nekā Urāns vai Neptūns, tas joprojām ir ļoti tālu.
Vidēji Saturns atrodas aptuveni 1,429 miljardu km attālumā no Zemes; vai ~ 8,5 AU, kas ir ekvivalents astoņarpus reizes lielākajam vidējam attālumam starp Zemi un Sauli. Raugoties uz to perspektīvā, tas prasīja Voyager 1 zonde aptuveni trīsdesmit astoņi mēneši, lai sasniegtu Saturna sistēmu no Zemes. Kosmosa apkalpes locekļiem, kas pārvadā kolonistus un visu virszemes kolonizācijai nepieciešamo aprīkojumu, tur nokļūšana prasīs daudz ilgāku laiku.
Šiem kuģiem, lai izvairītos no pārāk lieliem un dārgiem, jāpaļaujas uz kriogēnām vai ar hibernāciju saistītām tehnoloģijām, lai ietaupītu vietu glabāšanai un naktsmītnēm. Kaut arī šāda veida tehnoloģija tiek pētīta apkalpes komandējumos uz Marsu, tā joprojām ir ļoti izpētes un attīstības posmā.
Visiem kuģiem, kas iesaistīti kolonizācijas pasākumos vai kurus izmanto, lai nosūtītu resursus uz un no Kronijas sistēmas, būtu jābūt arī modernām vilces sistēmām, lai nodrošinātu, ka tie var veikt braucienus reālistiskā laika posmā. Ņemot vērā iesaistītos attālumus, tam, iespējams, būs vajadzīgas raķetes, kuras izmantoja kodoltermisko dzinēju, vai kaut kas vēl modernāks (piemēram, pretraķešu raķetes).
Un, lai gan pirmā ir tehniski iespējama, šādas piedziņas sistēmas pagaidām nav uzbūvētas. Lai sasniegtu kaut ko progresīvāku, būs nepieciešami vēl daudzu gadu pētījumi un izstrāde, kā arī lielas saistības ar resursiem. Tas viss savukārt rada būtisku jautājumu par infrastruktūru.
Būtībā jebkurai flotei, kas darbojas starp Zemi un Saturnu, būtu nepieciešams bāzu tīkls starp šeit un tur, lai nodrošinātu to piegādi un degvielu. Tātad tiešām, ja plānos kolonizēt Saturna pavadoņus, būs jāgaida, kad tiks izveidotas pastāvīgas bāzes uz Mēness, Marsa, Asteroīda jostas un, visticamāk, Jovijas pavadoņiem. Saskaņā ar pašreizējiem standartiem šis process būtu ļoti dārgs, un (atkal) būtu nepieciešams kuģu parks ar modernu piedziņas sistēmu.
Un, lai arī radiācija nav būtisks drauds Kronijas sistēmā (atšķirībā no Jupitera apkārtnes), pavadoņi savas vēstures laikā ir bijuši pakļauti ļoti daudzām ietekmēm. Tā rezultātā jebkurām apdzīvotām vietām, kas uzbūvētas uz virsmas, orbītā, iespējams, būs nepieciešama papildu aizsardzība, piemēram, virknei aizsardzības satelītu, kas varētu novirzīt komētas un asteroīdus, pirms tie nonākuši orbītā.
Ņemot vērā tā bagātīgos resursus un iespējas, ko tas dotu iespēju dziļāk izpētīt Saules sistēmu (un varbūt pat ārpus tās), Saturns un tā pavadoņu sistēma ir nekas nozīmīgs. Turklāt kolonizācijas izredzes ir daudz pievilcīgākas nekā citas vietas, kuras rada lielākus draudus (t.i., Jupitera pavadoņi).
Tomēr šādi centieni būtu biedējoši un prasītu milzīgas vairāku paaudžu saistības. Visiem šādiem centieniem, visticamāk, būs jāgaida, kad vispirms tiks uzbūvētas kolonijas un / vai bāzes, kas atrodas tuvāk Zemei - piemēram, uz Mēness, Marsa, Asteroīda josta un ap Jupiteru. Bet mēs noteikti varam saglabāt cerības ilgtermiņā, vai ne?
Mēs šeit esam ierakstījuši daudz interesantu rakstu par kolonizāciju Space Magazine. Lūk, kāpēc vispirms tiek kolonizēts Mēness ?, Kā mēs kolonizējam dzīvsudrabu ?, Kā mēs kolonizējam Venēru ?, Kā mēs kolonizējam Venēru ar peldošajām pilsētām, vai mēs kādreiz kolonizēsim Marsu ?, Kā mēs kolonizēsim Jupitera pavadoņus?
Astronomijas cast ir arī daudzas interesantas epizodes par šo tēmu. Izbraukšana 59. epizode: Saturns, 61. epizode: Saturna pavadoņi, 95. epizode: Cilvēki uz Marsu, 2. daļa - kolonisti, 115. epizode: mēness, 3. daļa - atgriešanās uz mēness un 381. epizode: dobu asteroīdu izdomājumi zinātniskās fantastikas jomā.
Avoti:
- NASA: Saules sistēmas izpēte - Saturna pavadoņi
- NASA - Cassini: Misija Saturnā - Mēneši
- Wikipedia - Saturna pavadoņi
- Wikipedia - ārējās saules sistēmas kolonizācija
