Добре дошли обратно към нашата серия за колонизиране на Слънчевата система! Днес разглеждаме най-големите луни на Сатурн - Титан, Рея, Япет, Диона, Тетис, Енцелад и Мимас.
От 17-ти век нататък астрономите правят някои дълбоки открития около планетата Сатурн, които според тях са били най-отдалечената планета на Слънчевата система по онова време. Кристиаан Хюгенс и Джовани Доменико Касини бяха първите, които забелязаха най-големите луни на Сатурн - Титан, Тетис, Диона, Рея и Япет. Последваха още открития; и днес това, което разпознахме като Сатурнова система, включва 62 потвърдени спътника.
Това, което знаем за тази система, нарасна значително през последните десетилетия, благодарение на мисии като пътник и Касини, И с това знание дойдоха множество предложения, които твърдят как лунните на Сатурн някой ден трябва да бъдат колонизирани. Освен че може да се похвали с единственото тяло, различно от Земята, което има плътна, богата на азот атмосфера, в тази система има и изобилни ресурси, които биха могли да бъдат използвани.
Подобно на идеята за колонизиране на Луната, Марс, луните на Юпитер и други тела в Слънчевата система, идеята за създаване на колонии по луните на Сатурн е изследвана широко в научната фантастика. В същото време са направени научни предложения, които подчертават как колониите биха били от полза за човечеството, позволявайки ни да поставяме мисии по-дълбоко в космоса и да въвеждаме в епоха на изобилие!
Примери за художествена литература:
Колонизацията на Сатурн е повтаряща се тема в научната фантастика през десетилетията. Например в романа на Артър К. Кларк от 1976 г. Императорска Земя, Титан е дом на човешка колония от 250 000 души. Колонията играе жизненоважна роля в търговията, където водородът се взема от атмосферата на Сатурн и се използва като гориво за междупланетни пътувания.
В Пиърс Антъни Био на космически тиранин серия (1983-2001), луните на Сатурн са били колонизирани от различни нации в ерата след диаспората. В тази история Титан е бил колонизиран от японците, докато Сатурн е бил колонизиран от руснаците, китайците и други бивши азиатски нации.
В романа Титан (1997) от Стивън Бакстър, сюжетът се съсредоточава върху мисията на НАСА до Титан, която трябва да се бори за оцеляване след катастрофата, кацаща на повърхността. В първите няколко глави на Станислав Лем фиаско (1986), герой завършва замръзнал на повърхността на Титан, където те са заседнали няколкостотин години.
В "Трилогията на Марс" на Ким Стенли Робинсън (1996), азотът от "Титан" се използва при тераформирането на Марс. В романа си 2312 (2012 г.) човечеството е колонизирало няколко луни на Сатурн, включително Титан и Япет. В историята се правят и позовавания на „Енцеладовата биота“, които са микроскопични извънземни организми, които някои хора приемат поради предполагаемата им лекарствена стойност.
Като част от поредицата му за Grand Tour, романите на Бен Бова Сатурн (2003) и Титан (2006) се занимават с колонизацията на системата на Крон. В тези истории Титан се изследва от изкуствено интелигентен роувър, който мистериозно започва да функционира неправилно, докато мобилна човешка космическа колония изследва Пръстените и други луни.
Предложени методи:
В книгата си Навлизане в Космоса: Създаване на цивилизация в космическа област (1999) Робърт Зубрин се застъпва за колонизиране на външната Слънчева система, план, включващ изкопаване на атмосферата на външните планети и създаване на колонии на техните луни. В допълнение към Уран и Нептун, Сатурн е определен като един от най-големите източници на деутерий и хелий-3, които могат да задвижат чакащата икономика на термоядрен синтез.
Освен това той определи Сатурн като най-важния и най-ценния от трите, поради неговата относителна близост, ниска радиация и отлична система от луни. Зубрин твърди, че Титан е основен кандидат за колонизация, тъй като е единствената луна в Слънчевата система, която има плътна атмосфера и е богата на въглерод-съдържащи съединения.
На 9 март 2006 г. космическата сонда на НАСА Касини намери възможни доказателства за течна вода на Енцелад, което беше потвърдено от НАСА през 2014 г. Според данните, получени от сондата, тази вода излиза от струи около южния полюс на Енцелад и вече не е от десетки метра под повърхността на определени места. Това би направило събирането на вода значително по-лесно, отколкото на луна като Европа, където ледената покривка е дебела няколко километра.
Данните, получени от Касини, също сочат към наличието на летливи и органични молекули. И Енцелад също има по-голяма плътност от много луни на Сатурн, което показва, че има по-голямо средно силикатно ядро. Всички тези ресурси биха се оказали много полезни за изграждането на колония и осигуряването на основни операции.
През октомври 2012 г. Елон Мъск разкри концепцията си за Марсов колониален транспортер (MCT), която беше централна за дългосрочната му цел да колонизира Марс. По това време Мъск заяви, че първият безпилотен полет на транспортния космически кораб на Марс ще се извърши през 2022 г., последван от първата пилотирана мисия MCT, заминаваща през 2024 година.
През септември 2016 г., по време на Международния астронавтичен конгрес за 2016 г., Мъск разкри допълнителни подробности за своя план, който включваше дизайн на Междупланетна транспортна система (ИТС) и прогнозни разходи. Тази система, която първоначално е била предназначена за транспортиране на преселници до Марс, се е развила в ролята си за транспортиране на хора до по-отдалечени места в Слънчевата система - която би могла да включва луните на Джовиан и Кроний.
Потенциални ползи:
В сравнение с други места в Слънчевата система - като системата на Йовиан - най-големите луни на Сатурн са изложени на значително по-малко излъчване. Например луните на Юпитер от Йо, Ганимед и Европа са подложени на интензивно излъчване от магнитното поле на Юпитер - от 3600 до 8 rms на ден. Това количество на експозиция би било фатално (или поне много опасно) за хората, което изисква да бъдат предприети значителни мерки за противодействие.
За разлика от това, радиационните пояси на Сатурн са значително по-слаби от Юпитер - с екваториална сила на полето от 0,2 gaus (20 микротесла) в сравнение с 4,28 гауса на Юпитер (428 микротесла). Това поле се простира от около 139 000 км от центъра на Сатурн до разстояние от около 362 000 км в сравнение с Юпитер, което се простира на разстояние от около 3 милиона км.
От най-големите луни на Сатурн, Мимас и Енцелад попадат в този пояс, докато Диона, Рея, Титан и Япет имат орбити, които ги поставят точно извън радиационните пояси на Сатурн и далеч отвъд него. Титан, например, обикаля около Сатурн на средно разстояние (полу-основна ос) 1 211 870 км, извеждайки го безопасно извън обсега на енергийните частици на газовия гигант. А плътната му атмосфера може да е достатъчна, за да предпази жителите от космическите лъчи.
Освен това замразените летливи вещества и метан, събрани от луните на Сатурн, могат да бъдат използвани за терапиране на други места в Слънчевата система. В случая на Марс, азотът, амонякът и метанът са предложени като средство за сгъстяване на атмосферата и задействане на парников ефект за затопляне на планетата. Това ще доведе до сублимация на водния лед и замръзналия CO² на полюсите - създавайки самоподдържащ се процес на екологични промени.
Колониите на луните на Сатурн също могат да служат като основа за събиране на деутерий и хелий-3 от атмосферата на Сатурн. Изобилните източници на воден лед по тези луни също биха могли да се използват за производство на ракетно гориво, като по този начин служат като точки за спиране и зареждане. По този начин колонизирането на Сатурнова система може да подхрани икономиката на Земята и да улесни проучването по-дълбоко във външната Слънчева система.
Предизвикателства:
Естествено, има многобройни предизвикателства за колонизирането на луните на Сатурн. Те включват разстоянието, необходимите ресурси и инфраструктура и колониите от природни опасности по тези луни трябва да се справят. За начало, макар Сатурн да е богат на ресурси и по-близо до Земята от Уран или Нептун, все още е много далеч.
Средно Сатурн е на около 1,429 милиарда км от Земята; или ~ 8,5 AU, еквивалент на осем и половина повече от средното разстояние между Земята и Слънцето. За да се каже това в перспектива, беше необходимо Вояджър 1 сонда приблизително тридесет и осем месеца, за да достигне Сатурнова система от Земята. За космически кораби с екипаж, превозващи колонисти и цялото оборудване, необходимо за колонизиране на повърхността, щеше да отнеме значително повече време.
Тези кораби, за да избегнат прекомерно големи и скъпи, трябва да разчитат на криогеника или технология, свързана с хибернацията, за да спестят място за съхранение и настаняване. Докато този вид технология се изследва за командировани мисии до Марс, тя все още е много във фазата на изследване и развитие.
Всички кораби, участващи в усилията за колонизация или използвани за превоз на ресурси към и от системата на Крон, също трябва да имат модерни задвижващи системи, които да гарантират, че могат да направят пътуванията за реалистичен период от време. Като се имат предвид разстоянията, за които това е необходимо, вероятно ще са нужни ракети, които използват ядрено-термично задвижване или нещо още по-усъвършенствано (като ракети против материя).
И макар че първата да е технически осъществима, все още не са изградени такива задвижващи системи. Всичко, което е по-напреднало, ще изисква още много години изследвания и разработки и основен ангажимент за ресурси. Всичко това от своя страна повдига решаващия въпрос за инфраструктурата.
По принцип всеки флот, опериращ между Земята и Сатурн, ще изисква мрежа от бази между тук и там, за да ги поддържа и захранва. Наистина, всякакви планове за колонизиране на луните на Сатурн ще трябва да изчакат създаването на постоянни бази на Луната, Марс, Астероидния пояс и най-вероятно лунните Луни. Този процес би бил скъпо струващ според сегашните стандарти и (отново) ще изисква флот от кораби с модерни задвижващи системи.
И макар радиацията да не представлява основна заплаха в системата на Крон (за разлика от Юпитер), луните са били подложени на много въздействия в течение на своята история. В резултат на това всяко населено място, изградено на повърхността, вероятно ще се нуждае от допълнителна защита в орбита, като низ от отбранителни спътници, които биха могли да пренасочват комети и астероиди, преди да стигнат до орбита.
Предвид изобилните си ресурси и възможностите, които би предоставил за изследване по-дълбоко в Слънчевата система (а може би и отвъд нея), Сатурн и неговата система от луни не са нищо друго освен основна награда. На всичкото отгоре, перспективата за колонизиране е много по-привлекателна от други места, които идват с по-големи опасности (т.е. луните на Юпитер).
Въпреки това, подобно усилие би било обезсърчително и би изисквало голям ангажимент от много поколения. И всяко такова усилие най-вероятно ще трябва да изчака изграждането на колонии и / или бази на места по-близо до Земята - като например на Луната, Марс, Астероидния пояс и около Юпитер. Но със сигурност можем да изложим надежда в дългосрочен план, нали?
Тук сме писали много интересни статии за колонизацията в сп. Space. Ето защо първо да колонизираме Луната? Как да колонизираме живак? Как да колонизираме Венера? Колонизираме Венера с плаващи градове? Ще колонизираме ли Марс? Как да колонизираме луните на Юпитер ?, и окончателното ръководство за термообразуване.
Astronomy Cast също има много интересни епизоди по темата. Вижте Епизод 59: Сатурн, Епизод 61: Луните на Сатурн, Епизод 95: Хората към Марс, Част 2 - Колонистите, Епизод 115: Луната, Част 3 - Завръщане на Луната и Епизод 381: Кухи астероиди в научната фантастика.
Източници:
- НАСА: Изследване на слънчевата система - Луни на Сатурн
- НАСА - Касини: Мисия до Сатурн - Луни
- Уикипедия - Луни на Сатурн
- Уикипедия - Колонизация на външната Слънчева система
