Добро пожаловать в нашу серию по колонизации Солнечной системы! Сегодня мы рассмотрим крупнейшие из спутников Сатурна - Титан, Рея, Япет, Диона, Тетис, Энцелад и Мимас.
Начиная с 17-го века астрономы сделали некоторые глубокие открытия вокруг планеты Сатурн, которая, по их мнению, была самой отдаленной планетой Солнечной системы в то время. Кристиан Гюйгенс и Джованни Доменико Кассини были первыми, заметив крупнейшие спутники Сатурна - Титан, Тетис, Диона, Рея и Япет. Последовали новые открытия; и сегодня то, что мы признали системой Сатурна, включает в себя 62 подтвержденных спутника.
То, что мы знаем об этой системе, значительно выросло за последние десятилетия благодаря таким миссиям, как мореплаватель а также Кассини, И с этим знанием пришли многочисленные предложения, которые утверждают, что когда-нибудь лунатуры Сатурна должны быть колонизированы. В дополнение к тому, что в этой системе имеется единственное тело, отличное от Земли, которое имеет плотную, богатую азотом атмосферу, в этой системе также имеются обильные ресурсы, которые можно было бы использовать.
Подобно идее колонизации Луны, Марса, спутников Юпитера и других тел в Солнечной системе, идея создания колоний на спутниках Сатурна широко исследовалась в научной фантастике. В то же время были сделаны научные предложения, в которых подчеркивается, что колонии могут принести пользу человечеству, что позволяет нам проводить миссии глубже в космос и вступать в эпоху изобилия!
Примеры в художественной литературе:
Колонизация Сатурна была постоянной темой в научной фантастике на протяжении десятилетий. Например, в романе Артура Кларка 1976 года Имперская ЗемляТитан является домом для человеческой колонии из 250 000 человек. Колония играет жизненно важную роль в торговле, где водород отбирается из атмосферы Сатурна и используется в качестве топлива для межпланетных путешествий.
В Пирс Энтони Био Космического Тирана серия (1983-2001), лун Сатурна были колонизированы различными народами в эпоху пост-диаспоры. В этой истории Титан был колонизирован японцами, а Сатурн колонизирован русскими, китайцами и другими бывшими азиатскими народами.
В романе Титан (1997) Стивена Бакстера, сюжет сосредоточен на миссии НАСА на Титане, которая должна бороться, чтобы выжить после аварийной посадки на поверхность. В первых нескольких главах Станислава Лема Фиаско (1986), персонаж оказывается замороженным на поверхности Титана, где он застрял на несколько сотен лет.
В «Трилогии Марса» Кима Стэнли Робинсона (1996) азот из Титана используется при терраформировании Марса. В своем романе 2312 (2012), человечество колонизировало несколько лун Сатурна, включая Титана и Япета. В этой истории также делается несколько ссылок на «энцеладскую биоту», которая представляет собой микроскопические чужеродные организмы, которые некоторые люди проглатывают из-за их предполагаемой лекарственной ценности.
В рамках своей серии Grand Tour романы Бена Бовы Сатурн (2003) и Титан (2006) обращаются к колонизации Cronian системы. В этих историях Титан исследуется искусственно интеллектуальным ровером, который загадочным образом начинает работать со сбоями, в то время как мобильная космическая колония человека исследует Кольца и другие луны.
Предлагаемые методы:
В своей книге Вступление в космос: создание космической цивилизации (1999), Роберт Зубрин выступал за колонизацию внешней Солнечной системы, план, который включал в себя разработку атмосферы внешних планет и создание колоний на их спутниках. В дополнение к Урану и Нептуну, Сатурн был определен как один из крупнейших источников дейтерия и гелия-3, который мог управлять ожидаемой термоядерной экономикой.
Он также определил, что Сатурн является самым важным и самым ценным из трех из-за его относительной близости, низкой радиации и превосходной системы лун. Зубрин утверждал, что Титан является главным кандидатом для колонизации, потому что это единственная луна в Солнечной системе, которая имеет плотную атмосферу и богата углеродсодержащими соединениями.
9 марта 2006 года космический зонд НАСА «Кассини» обнаружил возможные свидетельства наличия жидкой воды на Энцеладе, что было подтверждено НАСА в 2014 году. Согласно данным, полученным с этого зонда, эта вода вытекает из струй вокруг южного полюса Энцелада и больше не является чем десятки метров ниже поверхности в определенных местах. Это значительно облегчит сбор воды, чем на луне, такой как Европа, где толщина ледяного покрова составляет несколько километров.
Данные, полученные Кассини, также указывают на присутствие летучих и органических молекул. И Энцелад также имеет более высокую плотность, чем многие спутники Сатурна, что указывает на то, что он имеет большее среднее силикатное ядро. Все эти ресурсы оказались бы очень полезными для строительства колонии и обеспечения основных операций.
В октябре 2012 года Элон Маск представил свою концепцию марсианского колониального транспортера (MCT), которая была центральной для его долгосрочной цели колонизации Марса. В то время Маск заявил, что первый беспилотный полет транспортного корабля "Марс" состоится в 2022 году, а затем в 2024 году начнется первая пилотируемая миссия MCT.
В сентябре 2016 года, во время Международного астронавтического конгресса 2016 года, Маск раскрыл дополнительные детали своего плана, который включал проект Межпланетной транспортной системы (ИТС) и сметные расходы. Эта система, которая первоначально предназначалась для перевозки поселенцев на Марс, эволюционировала в своей роли для перевозки людей в более отдаленные места в Солнечной системе - которые могут включать в себя спутники Юпитера и Кронии.
Потенциальные преимущества:
По сравнению с другими точками Солнечной системы, такими как система Юпитера, самые большие спутники Сатурна подвергаются значительно меньшему облучению. Например, спутники Юпитера Ио, Ганимед и Европа - все они подвержены интенсивному излучению магнитного поля Юпитера - от 3600 до 8 единиц в день. Такое количество облучения будет фатальным (или, по крайней мере, очень опасным) для людей, что потребует принятия значительных контрмер.
В отличие от этого, радиационные пояса Сатурна значительно слабее, чем у Юпитера - с напряженностью экваториального поля 0,2 гаусса (20 микротесл) по сравнению с 4,28 гаусса Юпитера (428 микротесла). Это поле простирается от 139 000 км от центра Сатурна до 362 000 км - по сравнению с Юпитером, который простирается на расстояние около 3 млн. Км.
Из крупнейших лун Сатурна Мимас и Энцелад попадают в этот пояс, в то время как у Дионы, Реи, Титана и Япетуса есть орбиты, которые выводят их из-за пределов радиационных поясов Сатурна далеко за его пределы. Титан, например, вращается вокруг Сатурна на среднем расстоянии (большая полуось) 1221870 км, что делает его безопасным вне досягаемости энергичных частиц газового гиганта. И его плотной атмосферы может быть достаточно, чтобы оградить жителей от космических лучей.
Кроме того, замороженные летучие вещества и метан, собранные с лун Сатурна, могут использоваться для терраформирования других мест в Солнечной системе. В случае Марса, азот, аммиак и метан были предложены в качестве средства сгущения атмосферы и запуска парникового эффекта для нагревания планеты. Это может привести к сублимации водяного льда и замерзшего CO 2 на полюсах, создавая самоподдерживающийся процесс экологических изменений.
Колонии на спутниках Сатурна также могут служить основой для сбора дейтерия и гелия-3 из атмосферы Сатурна. Обильные источники водяного льда на этих лунах также могут быть использованы для производства ракетного топлива, таким образом, они служат в качестве точек остановки и дозаправки. Таким образом, колонизирующая система Сатурн может питать экономику Земли, а также облегчать исследования глубже во внешнюю Солнечную систему.
Проблемы:
Естественно, существуют многочисленные проблемы с колонизацией лун Сатурна. К ним относятся расстояние, необходимые ресурсы и инфраструктура, и колонии стихийных бедствий на этих лунах придется иметь дело. Для начала, в то время как Сатурн может быть обильным в ресурсах и ближе к Земле, чем Уран или Нептун, он все еще очень далеко.
В среднем Сатурн находится на расстоянии приблизительно 1 429 млрд. Км от Земли; или ~ 8,5 а.е., что в восемь с половиной раз превышает среднее расстояние между Землей и Солнцем. Чтобы представить это в перспективе, потребовалось Вояджер 1 Зонд примерно тридцать восемь месяцев, чтобы достичь системы Сатурна с Земли. Для космического корабля с экипажем, с колонистами и всем оборудованием, необходимым для колонизации поверхности, потребуется гораздо больше времени, чтобы добраться туда.
Эти суда, во избежание того, чтобы быть слишком большими и дорогими, должны были бы полагаться на криогенную технику или технологию, связанную с гибернацией, чтобы сэкономить место для хранения и размещения. В то время как этот вид технологии исследуется для командированных миссий на Марс, он все еще находится на стадии исследований и разработок.
Любые суда, участвующие в усилиях по колонизации или используемые для доставки ресурсов в систему Крониан и из нее, также должны иметь передовые двигательные установки, чтобы они могли совершать поездки за реалистичное количество времени. Принимая во внимание расстояния, для этого, вероятно, потребуются ракеты, использующие ядерно-тепловые двигатели, или что-то еще более продвинутое (например, ракеты против материи).
И хотя первый вариант технически выполним, такие двигательные установки еще не созданы. Для чего-то более продвинутого потребуются еще много лет исследований и разработок, а также серьезное выделение ресурсов. Все это, в свою очередь, поднимает ключевой вопрос инфраструктуры.
По сути, любому флоту, действующему между Землей и Сатурном, потребуется сеть баз между здесь и там, чтобы обеспечить их снабжение и заправку. Поэтому на самом деле любые планы колонизации лун Сатурна должны были бы ждать создания постоянных баз на Луне, Марсе, Поясе астероидов и, скорее всего, лунах Юпитера. Этот процесс будет дорогостоящим с точки зрения наказания по текущим стандартам и (опять же) потребует флота судов с передовыми системами привода.
И хотя радиация не является основной угрозой в системе Крониан (в отличие от Юпитера), луны подвергались значительным воздействиям в течение своей истории. В результате, для любых поселений, построенных на поверхности, вероятно, потребуется дополнительная защита на орбите, например, ряд защитных спутников, которые могут перенаправлять кометы и астероиды до того, как они достигнут орбиты.
Учитывая его обильные ресурсы и возможности, которые он предоставит для более глубокого изучения Солнечной системы (и, возможно, даже за ее пределами), Сатурн и его система лун - не что иное, как главный приз. Кроме того, перспектива колонизации здесь гораздо привлекательнее, чем в других местах, где существует большая опасность (то есть спутники Юпитера).
Однако такие усилия будут грандиозными и потребуют огромных усилий нескольких поколений. И любое такое усилие, скорее всего, должно было бы ждать строительства колоний и / или баз в местах ближе к Земле, таких как на Луне, Марсе, Поясе астероидов и вокруг Юпитера. Но мы, безусловно, можем надеяться на долгое время, не так ли?
Мы написали много интересных статей о колонизации здесь, в журнале Space. Вот почему «Сначала колонизировать Луну?», «Как мы колонизируем Меркурий?», «Как мы колонизируем Венеру?», «Колонизировать Венеру с плавающими городами, Будем ли мы когда-нибудь колонизировать Марс?», «Как мы колонизируем спутники Юпитера?» И «Полное руководство по терраформированию».
В Astronomy Cast также есть много интересных эпизодов на эту тему. Посмотрите Эпизод 59: Сатурн, Эпизод 61: Луны Сатурна, Эпизод 95: Люди на Марс, Часть 2 - Колонисты, Эпизод 115: Луна, Часть 3 - Возвращение на Луну и Эпизод 381: Пустые астероиды в научной фантастике.
Источники:
- НАСА: исследование Солнечной системы - спутники Сатурна
- НАСА - Кассини: Миссия на Сатурн - Лун
- Википедия - Луны Сатурна
- Википедия - Колонизация внешней солнечной системы
