A Naprendszer gyarmatosítása

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 16-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A Naprendszer gyarmatosítása autonóm emberi települések  hipotetikus létrehozása a Földön kívül a Naprendszeren belül .

A kutatók úgy vélik, hogy a Holdon és a Földhöz legközelebb eső bolygókon elegendő erőforrás áll rendelkezésre egy ilyen település létrehozásához, például robotizált 3D nyomtatási technológiák segítségével. A napenergia ott meglehetősen könnyen elérhető nagy mennyiségben. A modern tudomány vívmányai elégségesek a gyarmatosítás elindításához, de hatalmas mérnöki munkára van szükség. A települések nemcsak bolygókon, hanem az űrben is elhelyezhetők, például Space Bagel Cities formájában .

A gyarmatosítás növeli annak valószínűségét, hogy az emberiség túléli a globális földi katasztrófákat , így mintegy az emberiség tartalék másolatának létrejöttét jelenti a világűrben.

Az űrtelepítés a sci-fi egyik fő témája .

Merkúr gyarmatosítása

A Merkúr a potenciális gyarmatosítás jelöltjei között szerepel, és a Merkúr gyarmatosításának terve hasonló a Hold gyarmatosításának tervéhez. A helyzet az, hogy a mi műholdunkhoz hasonlóan a Merkúron sincs sűrű légkör. Ezenkívül a bolygó nagyon lassú forgást végez a tengelye körül, amelynek dőlésszöge kicsi [1] .

Előnyök

Hasonlat a Holdhoz

A Holdhoz hasonlóan a Merkúrnak sincs sűrű atmoszférája, viszonylag közel helyezkedik el a Naphoz , és lassan forog a tengelye körül, amelynek nagyon kicsi a dőlése. Ezért a viszonylag nagy hasonlóság miatt úgy gondolják, hogy a Merkúr kolonizálása főként ugyanazokkal a technológiákkal, megközelítésekkel és berendezésekkel valósítható meg, mint a Hold kolonizációja .

Jég a sarki kráterekben

A Nap közelsége ellenére elméletileg megjósolták a jégsapkák létezését a Merkúr sarkain. [2] Emiatt a pólusok a legalkalmasabbak kolónia létrehozására. Ráadásul a pólusok vidékén a nappal és éjszaka váltakozása során fellépő hőmérséklet-ingadozás nem lesz olyan észrevehető, mint a Merkúr felszínének bármely más helyén.

Napenergia

Mivel a Merkúr a Naphoz legközelebbi bolygó, hatalmas napenergia-tartalékokkal rendelkezik. Az egységnyi területre eső bejövő napenergia mennyisége itt 9,13 kW / m² (a Földön és a Holdon - 1,36 kW / m²). Mivel a Merkúr tengelyének az ekliptika tengelyéhez viszonyított dőlése elhanyagolható (körülbelül 0,01°) [3] , fennáll annak a lehetősége, hogy a pólusok magasságában az örök fény csúcsai vannak . Még ha nem is állnak rendelkezésre, magas tornyokon beszerezhetők. Emellett lehetőség van a pólusok tartományában egy zárt naperőművek gyűrűjének kialakítására, amely képes folyamatos energiaellátást biztosítani.

Értékes források

Úgy gondolják, hogy a Merkúr talaja nagy mennyiségű hélium-3-mal rendelkezik , amely fontos tiszta energiaforrás lehet a Földön, és döntő tényező lehet a Naprendszer gazdaságának jövőbeni fejlődésében. Ezen túlmenően a Merkúrban nagy mennyiségű gazdag érckészlet állhat a bányászat rendelkezésére. [4] Ez az érc később űrállomások építésére is felhasználható.

Essential Gravity

A Merkúr nagyobb, mint a Hold (a Merkúr átmérője 4879 km, a Hold 3476 km), sűrűsége pedig nagyobb a vasmagnak köszönhetően. Ennek eredményeként a Merkúron a szabadesés gyorsulása 0,377 g [3] , ami több mint kétszerese a holdinak (0,1654 g), és megegyezik a Mars felszínén bekövetkező szabadesés gyorsulásával. Abból a tényből adódóan, hogy a csökkentett gravitációnak való tartós expozíció feltehetően káros az emberi egészségre A Merkúr vonzóbb hosszú távú objektumként, mint a Hold.

Hátrányok

Az atmoszféra szinte teljes hiánya, a Nap rendkívüli közelsége és a nappal hosszú időtartama (176 földi nap) komoly akadályokká válhat a Merkúr megtelepedése előtt. Még a jég jelenléte mellett is a bolygó pólusain nagyon valószínűtlennek tűnik az élet létezéséhez szükséges fényelemek jelenléte.

Ráadásul a Merkúr az egyik legnehezebben elérhető bolygó. A Merkúrba tartó repülés során a Plútóba repüléshez hasonló energiát kell elkölteni . [5] A Vénusz és a Föld közelében lévő gravitációs segédeszköz használható a Merkúr eléréséhez . Például a MESSENGER űrszonda hat gravitációs asszisztens manővert használt a Merkúr körüli pályára.

Vénusz kolonizációja

Szárazföldi algák vagy más mikroorganizmusok szállítása a Vénuszra

1961 -ben Carl Sagan azt javasolta, hogy dobjanak egy kis chlorellát a Vénusz légkörébe . Feltételezték, hogy természetes ellenségek nélkül az algák exponenciálisan szaporodnának, és viszonylag gyorsan lebontják nagy mennyiségben a szén-dioxidot . Ennek eredményeként a Vénusz légköre oxigénnel gazdagodik. Ez pedig csökkenti az üvegházhatást , aminek következtében a Vénusz felszíni hőmérséklete csökken [6] .

Hasonló projekteket javasolnak most is – például genetikailag módosított kékalgák vagy penészgombák spóráinak permetezését javasolják a Vénusz légkörében (a légköri áramlatokban való túlélés érdekében) a felszíntől 50-60 km-re, ahol a A nyomás körülbelül 1,1 bar, a hőmérséklet pedig körülbelül +30 Celsius fok.

Ezt követően, amikor a további vizsgálatok kimutatták, hogy a Vénusz légkörében szinte nincs víz, Sagan elvetette ezt az elképzelést. Ahhoz, hogy ezek és más, az éghajlat fotoszintetikus átalakításával kapcsolatos projektek lehetővé váljanak, először valamilyen módon meg kell oldani a Vénuszon lévő vízzel kapcsolatos problémát - például mesterségesen kell eljuttatni oda, vagy meg kell találni a módját a víz szintézisének. „helyén” más vegyületektől.

Hold kolonizáció

Valóság

Az űrtechnológia rohamos fejlődése azt sugallja, hogy az űrtelepítés  teljesen megvalósítható és indokolt cél. A Földhöz való közelsége (három nap repülés) és a táj meglehetősen jó ismerete miatt a Holdat régóta az emberi kolónia létrehozásának jelöltjeként tartják számon. Ám bár a szovjet Luna és Lunokhod programok, majd valamivel később az amerikai Apollo -program bemutatták a Holdra repülés gyakorlati megvalósíthatóságát (bár nagyon költséges projektek), ugyanakkor lehűtötte a holdkolónia létrehozása iránti lelkesedést. Ennek oka az volt, hogy az űrhajósok által szállított porminták elemzése nagyon alacsony fényelem-tartalmat mutatott ki benne. szükséges az életfenntartás fenntartásához.

Ennek ellenére az űrhajózás fejlődésével és az űrrepülések költségeinek csökkenésével a Hold kivételesen vonzó gyarmatosítási objektumnak tűnik. A tudósok számára a Holdbázis egyedülálló hely a bolygótudomány , a csillagászat , a kozmológia , az űrbiológia és más tudományágak tudományos kutatásainak elvégzésére. A holdkéreg vizsgálata választ adhat a legfontosabb kérdésekre a Naprendszer , a Föld-Hold rendszer kialakulásával és további fejlődésével, valamint az élet kialakulásával kapcsolatban. Az atmoszféra hiánya és az alacsonyabb gravitáció lehetővé teszi, hogy a Hold felszínén olyan optikai és rádióteleszkópokkal felszerelt obszervatóriumokat építsenek , amelyek a Földön lehetségesnél sokkal részletesebb és tisztább képeket készítenek az Univerzum távoli régióiról, és fenntartják, az ilyen teleszkópok korszerűsítése sokkal egyszerűbb, mint az orbitális obszervatóriumok.

A Hold számos ásványt is tartalmaz, köztük az ipar számára értékes fémeket - vas , alumínium , titán ; emellett a Hold talajának felszíni rétegében a regolit , a Földön ritka hélium-3 izotóp halmozódott fel, amelyet ígéretes termonukleáris reaktorok üzemanyagaként használhatnak fel . Jelenleg eljárásokat dolgoznak ki fémek, oxigén és hélium-3 regolitból történő ipari előállítására; vízjég lerakódásokat találtak.

A mélyvákuum és az olcsó napenergia elérhetősége új távlatokat nyit az elektronika , a kohászat , a fémmegmunkálás és az anyagtudomány számára . Valójában a fémfeldolgozás és a mikroelektronikai eszközök létrehozásának feltételei a Földön kevésbé kedvezőek a légkörben lévő nagy mennyiségű szabad oxigén miatt, ami rontja az öntés és hegesztés minőségét, lehetetlenné téve az ultratiszta ötvözetek és mikroelektronikai hordozók előállítását. nagy mennyiségben. Az is érdekes, hogy káros és veszélyes iparágakat hozzanak a Holdra.

A Hold látványos tájai és egzotikuma miatt az űrturizmus nagyon valószínű objektumának tűnik , amely jelentős forrásokat vonzhat fejlesztéséhez, elősegíti az űrutazást, és emberáradatot biztosít a Hold felszínének felfedezésére. Az űrturizmus bizonyos infrastrukturális megoldásokat igényel. Az infrastruktúra fejlesztése pedig hozzájárul az emberiség nagyobb penetrációjához a Holdon.

A tervek szerint holdbázisokat katonai célokra használnának fel a Föld-közeli űr ellenőrzésére és az űrbeli dominancia biztosítására [7] .

Lev Zelenyij , az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetének igazgatója úgy véli, hogy a Hold körüli poláris régiói felhasználhatók orosz vagy nemzetközi tudományos bázis befogadására [8] .

Hélium-3 a Hold-kutatási tervekben

2006 januárjában Nyikolaj Szevasztyanov , az Energia Rakéta- és Űrtársaság korábbi elnöke hivatalosan bejelentette [9] , hogy az orosz űrprogram fő célja az lesz, hogy a holdi regolit feldolgozásával hélium-3-at állítsanak elő a Holdon . " 2015 -re egy állandó állomás létrehozását tervezzük a Holdon , és 2020 -tól megkezdődhet egy ritka izotóp, a hélium-3 kereskedelmi gyártása a Föld műholdon." Az újrafelhasználható Clipper hajó felrepül a Holdra, és a Ferry interorbitális vontatóhajó segít neki a Holdbázis építésében . A hivatalos nyilatkozat adatai azonban N. N. Szevasztyanov lelkiismeretén maradtak , mivel Oroszország nem ismeri el az amerikaihoz hasonló holdprogram létezését. Más finanszírozási forrás egyelőre nem ismert.

A hélium-3 jelenlétét a holdi ásványokban az amerikai Nemzeti Űr- és Repülésügyi Ügynökség ( NASA ) képviselői is komoly okként tartják számon a műhold kifejlesztésében. Ugyanakkor a NASA azt tervezi, hogy az első repülést legkorábban 2018 -ban hajtja végre oda . Kína és Japán is holdbázisok létrehozását tervezte, de ez valószínűleg a 2020 -as években fog megtörténni . Eddig az Egyesült Államok maradt az egyetlen állam, amelynek képviselői meglátogatták a Holdat - 1969 és 1972 között 6 amerikai emberes expedíciót küldtek oda .

Az állomás létrehozása nemcsak tudományos és állami presztízs kérdése, hanem kereskedelmi haszon is. A hélium-3 egy ritka izotóp, literenként megközelítőleg 1200 dollárba kerül [10] , a Holdon pedig több millió kilogrammnyi (minimális becslések szerint 500 000 tonna [11] ) ára. Hélium-3 szükséges az atomenergiában  - a termonukleáris reakció elindításához .

A tudósok [12] úgy vélik, hogy a hélium-3 felhasználható termonukleáris reaktorokban . A Geokémiai és Analitikai Kémiai Intézet tudósai szerint a Föld teljes lakosságának energiaellátása az év során . V. I. Vernadsky RAS , körülbelül 30 tonna hélium-3-ra van szükség. Földre szállításának költsége tízszer kevesebb lesz, mint az atomerőművekben jelenleg termelt villamos energiaé .

A hélium-3 használatakor nem keletkeznek hosszú élettartamú radioaktív hulladékok , így az elhelyezésük problémája, amely a nehéz atommaghasadásos reaktorok működésében olyan akut, önmagában megszűnik.

Azonban komoly kritikák érik ezeket a terveket. A tény az, hogy a deutérium + hélium-3 termonukleáris reakció meggyújtásához az izotópokat egymilliárd fokos hőmérsékletre kell melegíteni. , és oldja meg a plazma ilyen hőmérsékleten tartásának problémáját. A technológia jelenlegi szintje lehetővé teszi, hogy a deutérium + trícium reakcióban csak néhány százmillió fokra felhevített plazmát tartsanak vissza , miközben a termonukleáris reakció során nyert energia szinte teljes mennyisége a plazma bezárására fordítódik (lásd ITER ). . Ezért a hélium-3 reaktorokat sok vezető tudós, például Roald Sagdeev akadémikus , aki bírálta Szevasztyanov terveit, a távoli jövő kérdésének tartja. Reálisabb az ő szemszögükből az oxigén fejlesztése a Holdon , a kohászat , az űrhajók létrehozása és elindítása, beleértve a műholdakat , a bolygóközi állomásokat és az emberes űrhajókat.

A Mars gyarmatosítása

A Mars gyarmatosításának céljai a következők:

  • Állandó bázis létrehozása magának a Marsnak és műholdjainak tudományos kutatásához.
  • Értékes ásványok ipari kitermelése.
  • A Föld demográfiai problémáinak megoldása.

A fő korlátozó tényező mindenekelőtt a telepesek és a rakomány Marsra szállításának rendkívül magas költsége.

Kisbolygógyarmatosítás és aszteroidabányászat

Az aszteroidák ipari fejlesztése magában foglalja a nyersanyagok kinyerését a kisbolygókból és az űrtestekből az aszteroidaövben, és különösen a Föld-közeli űrben. Az aszteroida vagy üstökös kőzeteiben található különféle ásványok és illékony elemek vas-, nikkel- és titánforrásként szolgálhatnak. Ezenkívül feltételezik, hogy egyes aszteroidák víztartalmú ásványokat tartalmaznak, amelyekből az élet fenntartásához szükséges vizet és oxigént, valamint hidrogént, a rakéta-üzemanyag egyik fő típusát nyerheti el. A további űrkutatás során az űrforrások felhasználása egyszerűen szükséges lesz.

A technológia megfelelő fejlettsége mellett az olyan elemek kitermelése, mint a platina , a kobalt és más ritka ásványok egy aszteroidán, majd ezeknek a Földre szállítása nagyon nagy nyereséget hozhat. 1997-es árakon egy viszonylag kicsi, 1,5 km átmérőjű fémes aszteroida 20 billió amerikai dollár értékben tartalmazott különféle fémeket, köztük nemesfémeket. [13] Valójában az összes arany , kobalt , vas , mangán , molibdén , nikkel , ozmium , palládium , platina , rénium , ródium és ruténium , amelyet jelenleg a Föld felső rétegeiből bányásznak, gyakran a Földre zuhant aszteroidák maradványai. a korai meteoritbombázás során, amikor a kéreg lehűlése után hatalmas mennyiségű aszteroidaanyag hullott a bolygóra [14] [15] . A nagy tömeg miatt több mint 4 milliárd évvel ezelőtt elkezdődött a belek differenciálódása a Földön, aminek következtében a nehéz elemek nagy része a gravitáció hatására leszállt a bolygó magjába, így a a kéreg nehéz elemekben kimerültnek bizonyult. A legtöbb aszteroidán pedig jelentéktelen tömegük miatt a belek differenciálódása soha nem történt meg, és minden kémiai elem egyenletesebben oszlik el bennük.

2004-ben a világ vasérctermelése meghaladta az 1 milliárd tonnát. [16] Összehasonlításképpen: egy kis , 1 km átmérőjű M osztályú aszteroida akár 2 milliárd tonna vas-nikkelércet is tartalmazhat [17] , ami 2-3-szor több, mint a 2004-es érctermelés. Aszteroida (16) Psyche 1,7⋅10 19 kg vas-nikkelércet tartalmaz. Ez a mennyiség a kereslet további növekedése mellett is több millió évre elegendő lenne a világ lakosságának szükségleteinek kielégítésére. A kivont anyag kis része nemesfémeket is tartalmazhat.

2006-ban a Keck Obszervatórium bejelentette, hogy a bináris trójai aszteroida (617) Patroclus [18] , valamint sok más Jupiter trójai aszteroida jégből áll, és valószínűleg degenerált üstökösmagok . Más üstökösök és egyes földközeli aszteroidák szintén nagy víztartalékokkal rendelkezhetnek. A helyi erőforrások felhasználása a bázis életképességének megteremtésére és fenntartására elősegíti a nyersanyag-kitermelés költségeinek jelentős csökkentését.

Ceres gyarmatosítása

Becslések a Ceres kolonizációs felhasználásának kilátásairól

Amint azt a NASA kutatója , Al Globus megjegyzi, az orbitális települések sokkal nagyobb kolonizációs potenciállal rendelkeznek, mint a bolygók és műholdaik felszíne: a Hold és a Mars együttes felülete megközelítőleg megegyezik a Föld méretével. Ha a legnagyobb törpebolygó, a Ceres anyagát használják fel orbitális űrkolóniák létrehozására, teljes életterületük körülbelül 150-szeresével haladja meg a Föld felszínét. Mivel a Föld felszínének nagy részét a világ óceánjai vagy gyéren lakott területek (sivatagok, hegyek, erdők) foglalják el, a csak a Ceres anyagából létrejött települések több mint ezermilliárd embernek tudnak kényelmes lakhatást biztosítani [19] . A NASA által 2004-ben a legjobb űrtelepülési projektért kiírt pályázat eredménye szerint a Ceres pályáján lévő űrállomás projektje, amelyet 10-12 ember egyidejű jelenlétére terveztek (a projekt szerzője: Almut Hoffman, Németország) az 1. helyezést elért projektek között volt [20] .

A csillagászok becslése szerint a Ceres 25%-a víz, és több vizet tartalmazhat, mint a Föld összes édesvízében. A Ceres vize, a Földtől eltérően, ahogy a csillagászok hiszik, jég formájában vannak a köpenyében [21] .

Az előzetes adatok szerint a Ceres nagy víztartalékokkal rendelkezik, egy 56 mérföld (90 kilométer) vastag jégrétegben helyezkedik el, amely egy űrtelepülés vagy egy leszálló űrrepülőgép számára meglehetősen hozzáférhető lehet.

mondta Christopher Russell , a Dawn program tudományos igazgatója [22] . Ahogy John Lewis professzor megjegyezte, az aszteroidaövben a település létrehozásához szükséges fém alkatrészek megtalálása nem jelent problémát, az állandó település létrehozásának kulcsfontosságú összetevői a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén. A Ceres magas nitrogéntartalmúnak tűnik, ami nagyon fontos egy település létrejöttéhez, fontosabb, mint az oxigén jelenléte [22] .

Kisbolygóöv

Az aszteroidaövben lévő objektumok kolonizációjának előnye, hogy évtizedenként többször is elhaladhatnak a Föld közelében. Ezen áthaladások között az aszteroida 350 millió km-re tud elmozdulni a Naptól ( aphelion ), és akár 500 millió km-re a Földtől. De ezeknek a tárgyaknak vannak hátrányai is. Először is, ez egy nagyon kicsi gravitáció , másrészt mindig fennáll annak a veszélye, hogy egy kolóniával rendelkező aszteroida ütközik valamilyen hatalmas égitesttel.

A külső naprendszer objektumainak kolonizálása

Az ilyen gyarmatosítás nehéz probléma a Naprendszer külső objektumainak a Földtől való nagy távolsága miatt.

Egyes bolygóholdokról azonban úgy gondolják , hogy elég nagyok ahhoz, hogy alkalmasak legyenek a gyarmatosításra. Sokan folyékony vagy szilárd formában vizet és szerves vegyületeket tartalmaznak, amelyek felhasználhatók például rakéta-üzemanyag előállítására. A Földön kívüli kolóniák rendkívül hasznosak lehetnek a bolygók és műholdaik tanulmányozásában. Ez lehetővé teszi például, hogy megszabaduljon a nagy késésektől a robotok irányítása során, ahogy az a Földről érkező vezérlőjelek küldésekor történik. Lehetőség van arra is, hogy a gázóriások felső légkörébe automatizált léggömböket indítsanak kutatási célokra, esetleg hélium-3 előállítására , amely kiváló üzemanyag lehet termonukleáris reaktorokhoz.

A Jupiter és a Szaturnusz számos holdjának gyarmatosításánál figyelembe kell venni a szerves vegyületek, sőt az élet lehetséges jelenlétét is.

A Jupiter rendszer gyarmatosítása

A Jupiter kolonizálása sokkal nehezebb feladat, mint az összes műholdé. Feltételezések szerint először a gázóriás felhős légkörében szerveződnek a települések, majd megkezdődik a felszínén a gázok feldolgozása, és benépesül a Jupiter, a Szaturnusz, más gázóriások és a barna törpék (ha vannak). hasonló módon. Még ha minden gázt eltávolítanak is a Jupiter felszínéről, a mag 3-4-szer nagyobb és 10-szer nagyobb tömegű marad, mint a Föld. Maga a Jupiter felszíne ~124-szer nagyobb, mint a Földé. Körülbelül ugyanez az arány más gázóriásokban és más csillagrendszerekben található barna törpékben is megtalálható. De a Jupitert egy magnetoszféra veszi körül, amely minden élőlényre káros sugárzást bocsát ki. Erős gravitációja és kis mennyiségű nehéz eleme is van, ami azt jelenti, hogy a héliumnál nehezebb elemeket a telepeseknek a Földről kell szállítaniuk. Ugyanez a Szaturnuszra.

Io kolonizációja

Az Io a vulkáni energia megszerzésének bázisává válhat. A fő nehézség a Jupitertől kapott erős sugárzásban rejlik.

Európa gyarmatosítása

Európa gyarmatosításának fő nehézsége a Jupiter erős sugárzási öve jelenléte . Egy ember az Európa felszínén (szkafander nélkül) kevesebb, mint 10 perc alatt halálos sugárdózist kapna [23] .

Vannak koncepciók Európa gyarmatosítására. Különösen az Artemis projekt [24] [25] keretein belül javasolt iglu - típusú lakások alkalmazása, vagy a jégkéreg belső oldalára alapok elhelyezése (ahol „légbuborékok” keletkeznek); az óceánt állítólag tengeralattjárók segítségével kell feltárni. T. Gangale politológus és repülőgép-mérnök naptárt dolgozott ki az európai gyarmatosítók számára [26] .

Hosszú távon Európa terraformálódhat is. Ami azonban az erős sugárzás és a Naptól való távolság miatt nem valószínű.

Ganymedes gyarmatosítása

A Ganymedes, a Jupiter holdja elég vonzó hely a távoli jövőbeni gyarmatosításhoz. A Ganümédész a legnagyobb hold a Naprendszerben, és az egyetlen, amelynek van magnetoszférája . A közeljövőben a tervek szerint a műhold felszínére kerül az eszköz. A sugárzás dózisa valamivel nagyobb, mint a földé, ez a fő nehézség.

Callisto gyarmatosítása

A NASA becslései szerint a Callisto lehet az első a Jupiter kolonizált műholdjai közül [28] . Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Callisto geológiailag nagyon stabil, és a Jupiter sugárzási övének zónáján kívül helyezkedik el. Ez a műhold a további kutatások központjává válhat a Jupiter környékén, különösen Európában.

2003-ban a NASA elkészítette a Human Outer Planets Exploration (HOPE ) elnevezésű koncepciós tanulmányt, amely a Külső Naprendszer emberi kutatásának jövőjét vizsgálta . Az egyik részletesen megvizsgált célpont Callisto [29] [30] volt .

Javasolták a jövőben, hogy a műholdra építsenek egy állomást a környező jégből üzemanyag feldolgozására és előállítására a Naprendszer távolabbi régióinak felfedezésére induló űrhajók számára, emellett a jeget vízkinyerésre is lehetne használni [27] ] . Egy ilyen állomás Callisto-n történő létesítésének egyik előnye az alacsony sugárzási szint (a Jupitertől való távolság miatt) és a geológiai stabilitás. A műhold felszínéről távolról, szinte valós időben lehetne felfedezni az Európát , valamint a Callisto-n egy közbenső állomást lehetne létrehozni a Jupiter felé tartó űrhajók kiszolgálására, hogy gravitációs manővert hajtsanak végre a külső Naprendszer irányába. miután elhagyták a műholdat [29] .

A tanulmány az EJSM bolygóközi állomásprogramot az emberes repülés előfeltételének nevezi, amely azonnal megkezdi a gyarmatosítást. A NASA fent említett 2003-as jelentése azt sugallta, hogy a 2040-es évekre lehetséges lesz egy emberes küldetés Callistoba. Úgy gondolják, hogy egy-három bolygóközi hajó megy a Callistóhoz, amelyek közül az egyik a legénységet szállítja, a többi pedig egy földi bázist, egy vízkitermelési eszközt és egy reaktort az energia előállítására. A műhold felszínén való tartózkodás becsült időtartama: 32-123 nap; maga a repülés várhatóan 2 és 5 évig tart.

A Szaturnusz holdjainak gyarmatosítása

Becslések a Titán gyarmatosításának kilátásairól

Az Európai Űrügynökség szerint a folyékony szénhidrogének a Titán felszínén több százszor nagyobbak, mint a földi olaj- és földgázkészletek . A feltárt földgázkészletek a Földön kb. 130 000 millió tonna, amely 300 évre elegendő az Egyesült Államok fűtésére, hűtésére és világítására. A Titán több tucat metán és etán formájában lévő tava mindegyike egyenértékű a Föld teljes földgázában lévő energiával. [31]

Ahogy Michael Anisimov futurista és az Accelerating Future mozgalom alapítója megjegyzi , a Titán rendelkezik az élethez szükséges összes alapvető elemmel – szénnel , hidrogénnel , nitrogénnel és oxigénnel . Kolosszális szénhidrogénkészletei kiváló energiaforrásként szolgálnának a leendő telepesek számára, akiknek a sűrű légkörnek köszönhetően nem kell aggódniuk a kozmikus sugarak miatt. A Szaturnusz sugárzási övének sugárzása sokkal lágyabb, mint a Jupiteré . A Titán légköre olyan sűrű, hogy a Titán feletti repülés lesz a fő utazási mód. A bolygón létező légkör sűrűsége olyan nyomást hoz létre, amely megegyezik a búvárok által 5 méteres mélységben a víz alatt tapasztalt nyomással. De a probléma a Titán légkörében lévő cianid mennyiségében rejlik, amely ilyen alacsony koncentráció mellett is néhány perc alatt képes megölni az embert . Ez azonban nem akadályozza meg, hogy a Titánt a külső Naprendszer kolonizációjának legígéretesebb célpontjának tekintsék. [32]

A The Space Monitor tudományos áttekintése megjegyzi, hogy a Titán ideális hely az emberi túléléshez. A Titán elérhető víz és metán rakéták üzemanyagaként és a kolónia életének támogatására is használható. A nitrogén , a metán és az ammónia felhasználható műtrágyaforrásként élelmiszertermesztéshez. A víz nyilvánvalóan ivásra és oxigéntermelésre is használható. A Föld olajkészleteinek végessége és az újabb energiaforrás megtalálásának elkerülhetetlensége fényében a Titán a jövő világgazdaságának fő célpontjává válhat . Ha a fúziós energia terén valaha is megtörténik az áttörés, az emberiségnek két olyan dologra lesz szüksége, amelyek nem állnak rendelkezésre a Földön: a hélium-3- ra és a deutériumra . A Szaturnusz viszonylag nagy mennyiségben rendelkezik ezekből az erőforrásokból, és a Titán ideális útipontként szolgálhat a bányászat megkezdéséhez, valamint a hélium-3 és deutérium Szaturnuszból történő szállításához. [33]

Dr. Robert Bussard amerikai tudós kiszámította, hogy egy 400 fős küldetés a Titánba, hogy ott kolóniát hozzanak létre 24 000 tonna hasznos teherrel a fedélzetén (beleértve az életfenntartáshoz, kommunikációhoz, gyógyszerekhez stb. szükséges összes szükséges lakómodult és szerkezetet, feltéve, hogy QED technológiával indítják el ), és ennek a kolóniának a járművekkel és üzemanyaggal való ellátása évente körülbelül 16,21 milliárd dollárba kerül az Egyesült Államok költségvetésének [34] . Azonban, ahogy Bussard egy másik munkájában folytatja, ahhoz, hogy a küldetést akár tíz éven belül is teljesíteni lehessen, erősebb sugárhajtóművekre van szükség, amelyek nem évek, hanem hetek vagy hónapok alatt érhetik el a Titánt [35] .

Enceladus

A NASA szerint ennek a kis műholdnak a mélyében folyékony víz van, és feltételezik , hogy élet van [36] . Ezért a Titán gyarmatosításának kilátásait az amerikai tudósok elválaszthatatlanul a Szaturnusz egy másik műholdjának, az Enceladusnak a gyarmatosításával tekintik , mivel mind a Titán, mind az Enceladus hatalmas gyarmatosítási potenciállal rendelkezik, és több ezer hely van a települések létrehozására, amelyek később állandóvá válhatnak. telepesek élőhelye. Ebből a célból elindítják a TSSM -et  – a Titán és az Enceladus gyarmatosításának kilátásait tanulmányozó küldetést [37] . A NASA Asztrobiológiai Intézetének Tudományos Tanácsa 2008. szeptember 22-i határozatában felvette a Titánt a Naprendszer legfontosabb asztrobiológiai objektumainak listájára, és azt javasolta, hogy a szövetségi kormány finanszírozza a Titan-Enceladus küldetést a következő évtizedben. , és már most megkezdje szervezetének tudományos és műszaki fejlesztéseit [37] . Amint azt Julian Knott megjegyezte , az emberi legénység repülését nagy valószínűséggel robotszemélyzet előzi meg, hogy jobban feltárják a lakható települések létrehozásának lehetőségét [38] .

Uranus

Mivel a négy gázóriás közül az Uránusznak a legkisebb a szökési sebessége , jó jelölt a hélium-3 előállítására . Felajánlott helyezzen bázist az Uránusz egyik műholdjára , és távolról irányított robotok segítségével végezzen bányászatot. Egy másik alternatíva az lenne, ha hatalmas hidrogénnel töltött léggömböket helyeznének el (ami nem sokkal, de könnyebb, mint az uráni légkör) az Uránusz légkörébe. Az ilyen golyók egész városokat képesek lesznek a földhöz hasonló gravitáció alatt tartani. Ez az ötlet meg is valósítható és más gázóriásokon, kivéve a Jupitert a nagy gravitációja, második térsebessége és sugárzása miatt.

Neptun

A Neptunusz-rendszer gyarmatosítása nagy távolsága miatt a távoli jövő kérdése. A Neptunusz maga egy gázóriás , ami megnehezíti a kolonizációt, mivel nincs szilárd felülete.

Műholdjainak kolonizálása megvalósíthatóbb feladat, de nem mentes a hátrányaitól. Minden műholdat nagyon rosszul tanulmányoznak, és szinte semmit sem tudunk a geológiájukról. A legígéretesebb a Triton , a legnagyobb és egyetlen bolygószerű műholdja. Gravitációja azonban nagyon gyenge, ami bizonyos nehézségeket okoz a gyarmatosításban. Bár a Tritont jobban tanulmányozták, mint a Neptunusz többi holdját, arról sem gyűjtöttek kevés információt.

Transz-Neptun-objektumok kolonizációja

A Kuiper-öv és az Oort-felhő

Úgy tartják, hogy a Neptunusz pályáján túl billió üstökös és aszteroida , valamint egy-két barna törpe található . Tartalmazhatják az élet fenntartásához szükséges összes összetevőt (vízjég és szerves vegyületek), valamint nagy mennyiségű hélium-3-at, amelyet ígéretes üzemanyagnak tartanak a szabályozott termonukleáris reakciókban. Feltételezések szerint az ilyen üstökösfelhőkben megtelepedve az emberiség képes lesz elérni más csillagrendszereket a csillagközi űrhajók segítsége nélkül .

A gyarmatosítás módjai és eszközei

A modern tudomány vívmányai már lehetővé teszik az emberiség számára, hogy a méhek agyához hasonló neurális hálózatot használó , 3D nyomtatási technológiával felszerelt építőrobotok optimalizált lehetőségeit és kombinációit fejlessze és tanulmányozza . összeszerelés, javítás. Különböző típusú robotok összeállítására is programozható: ásványi anyagok kitermelésére, szállítására és egyidejű feldolgozására kis űrtestekből ( Kisbolygók ipari fejlesztése ), anyagok előkészítésére és feldolgozására, lakosok élelmiszertermesztésére, központosított automatizált gyűjtésre különféle típusú energiákból.

A gyarmatosítás eszméinek tükröződése a sci-fiben

Az e témával foglalkozó számos irodalmi alkotás és film között megkülönböztethető a "Space" televíziós sorozat ("The Expansion", "Expansion"). Amelyben a fantasztikus komponensen kívül számos érdekes példa, ötlet és technikai megvalósítás, megoldás található az emberek életének nehézségeire űrtelepeken, bolygótelepüléseken. Valamint azok okainak és lehetséges következményeinek vizuális indoklása a Naprendszer kolonizációja során. Az emberiség öntudatlanul is reflektál a gyarmatosítás témájára a számítógépes játékok, mint például a StarCraft_(game_series) létrehozása során . Ebben a játékban a gyors építkezést automatizáló robotok aktívan részt vesznek kolóniák létrehozásában és fejlesztésében bolygókon és űrplatformokon.

Lásd még

Jegyzetek

  1. A Merkúr gyarmatosítása . Letöltve: 2013. március 11. Az eredetiből archiválva : 2016. március 6..
  2. Jég a Merkúron . Letöltve: 2015. november 14. Az eredetiből archiválva : 2011. január 31..
  3. 12 Mercury adatlap . Letöltve: 2013. március 7. Az eredetiből archiválva : 2020. május 20.
  4. Stephen L. Gillett, "Mining the Moon", Analóg , nov. 1983
  5. Gravity Surf Champion . Letöltve: 2013. március 7. Az eredetiből archiválva : 2018. január 23..
  6. Shklovsky I. S. Ch. 26 Az intelligens élet, mint kozmikus tényező // Univerzum, élet, elme / Szerk. N. S. Kardasev és V. I. Moroz. - 6. kiadás, add. — M .: Nauka . — 320 s. — (A tudomány és a műszaki haladás problémái).
  7. B. E. Chertok akadémikus "Kozmonautika a XXI. században" (elérhetetlen link) . Hozzáférés dátuma: 2013. március 7. Az eredetiből archiválva : 2009. február 25. 
  8. A Hold-pólusok obszervatóriumokká válhatnak – tudós . RIA Novosti (2012. február 1.). Letöltve: 2012. február 2. Az eredetiből archiválva : 2012. május 31..
  9. 2015-re Oroszország állomást hoz létre a Holdon , Kommersant.ru, 2006.01.25. . Letöltve: 2013. március 7. Az eredetiből archiválva : 2014. május 8..
  10. Christina Reed (Discovery World). A hélium-3 válság bukása (2011. február 19.). Archiválva az eredetiből 2012. február 9-én.
  11. 3D hírek. A Naprendszer gyarmatosítását törölték (2007. március 4.). Letöltve: 2007. május 26. Az eredetiből archiválva : 2007. június 3..
  12. A napszél hozta . Szakértő (2007. november 19.). Archiválva az eredetiből 2012. február 9-én.
  13. Lewis, John S. Mining the Sky: Untold Riches from the Asteroids, Comets and  Planets . - Perseus, 1997. - ISBN 0-201-32819-4 .
  14. Torontói Egyetem (2009, október 19.). A geológusok a világűrre mutatnak rá, mint a Föld ásványi gazdagságának forrására . Archiválva : 2012. április 21. a Wayback Machine -nél . ScienceDaily
  15. James M. Brenan és William F. McDonough, " Ozmium és irídium magképzése és fém-szilikát frakcionálása aranyból Archivált 2011.07.06 . ”, Nature Geoscience (2009. október 18.)
  16. " A világ 1,05 milliárd tonna acélt termel 2004-ben. Archiválva az eredetiről 2006. március 31-én. ”, Nemzetközi Vas- és Acélintézet, 2005
  17. Az ég bányászata: Az aszteroidák, üstökösök és bolygók megmagyarázhatatlan gazdagsága / John S. Lewis (1998) ISBN 0-201-47959-1
  18. F. Marchis et al. , " A Low density 0,8 g/cm 3 for the Trojan binary asteroid 617 Patroclus Archived 17 October 2012 at the Wayback Machine ", Nature, 439, pp. 565-567, 2006. február 2.
  19. Globus, Al. Space Settlement Basics  (angol) (HTML). NASA (2011. április 29.). A NASA felelős tisztviselője: Dr. Ruth Globus. Letöltve: 2011. augusztus 17. Az eredetiből archiválva : 2012. június 21.
  20. A Space Settlement Design Contest 2004 eredményei  (angolul) (HTML). NASA (2004). Letöltve: 2011. augusztus 17. Az eredetiből archiválva : 2012. június 21.
  21. Greicius, Tony. Dawn's Targets – Vesta és Ceres  (angolul) (HTML). Küldetés áttekintése . NASA (2011. július 12.). NASA hivatalos: Brian Dunbar. Letöltve: 2011. augusztus 17. Az eredetiből archiválva : 2012. június 21.
  22. 1 2 Choi, Charles Q. A NASA Hajnali küldetése, aszteroidák megnyitása az űrtelepülés felé    // :en:Ad Astra (magazin)|Ad Astra : magazin  . – Washington, DC: NSS , 2007. – Vol. 19 , sz. 4 . — 15. o .
  23. Űrgyarmatosítás: ki az első? Computerra, 2001.6.15. (elérhetetlen link) . Letöltve: 2013. március 11. Az eredetiből archiválva : 2013. március 18.. 
  24. Az Artemis Project  . Letöltve: 2009. június 13. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 24..
  25. Humans on Europe: A Plan for Colonies on the Icy Moon  (eng.)  (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2009. június 13. Az eredetiből archiválva : 2001. augusztus 14..
  26. 2.0 A Jupiter naptárai  (angolul)  (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2009. június 13. Az eredetiből archiválva : 2004. február 19..
  27. 1 2 Vízió az űrkutatáshoz (PDF). NASA (2004). Archiválva az eredetiből 2012. február 4-én.
  28. Troutman, Patrick A.; Bethke, Kristen; Stillwagen, Fred; Caldwell, Darrell L. Jr.; Manvi, Ram; Strickland, Chris; Krizan, Shawn A. Revolutionary Concepts for Human Outer Planet Exploration (HOPE  )  // American Institute of Physics Conference Proceedings : folyóirat. - 2003. - január 28. ( 654. köt. ). - P. 821-828 .  (nem elérhető link)
  29. 12 Trautman , Pat; Bethke, Kristen. Forradalmi koncepciók az emberi külső bolygó-kutatáshoz (HOPE) (PDF). NASA (2003). Archiválva az eredetiből 2012. február 4-én.
  30. Troutman, Patrick A.; Bethke, Kristen; Stillwagen, Fred; Caldwell, Darrell L. Jr.; Manvi, Ram; Strickland, Chris; Krizan, Shawn A. Revolutionary Concepts for Human Outer Planet Exploration (HOPE  )  // American Institute of Physics Conference Proceedings : folyóirat. - 2003. - január 28. ( 654. köt. ). - P. 821-828 . - doi : 10.1063/1.1541373 .
  31. A Titán felszíni szervesanyag-tartalma meghaladja a Föld olajtartalékait  (angolul) (HTML). Európai Űrügynökség (2008. február 13.). Letöltve: 2011. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 15..
  32. Anissimov, Michael. Mik a kilátások a Titán gyarmatosítására? (angol) (HTML). WiseGEEK . Letöltve: 2011. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 15..
  33. A Titán gyarmatosítása – A jövő Perzsa-öböl? (angol) (HTML). The Space Monitor (2007. július 15.). Letöltve: 2011. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 15..
  34. Bussard, Robert W. Titan Colony Mission // A QED-motorral hajtott űrszállítás rendszertechnikai és gazdasági jellemzői  . — Az 1997-es kiadás felülvizsgálata. - Seattle, WA: Joint Propulsion Conference, 2009. - P. 10. - 11 p. Archivált másolat (nem elérhető link) . Letöltve: 2013. március 7. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 4.. 
  35. Bussard, Robert W. Titánkolónia küldetése // Egy fejlett fúziós energiarendszer a külső bolygók űrhajtásához  . — A 2002-es kiadás felülvizsgálata. - Albuquerque, Új-Mexikó: STAIF-2002, 2009. - Vol. 608. - P. 9. - 11 p. - (Space Technology and Applications International Forum).  (nem elérhető link)
  36. Vizet fedeztek fel az Enceladuson Archiválva : 2011. augusztus 21.  (Angol)
  37. 1 2 Hand, Kevin P.; Beauchamp, Patricia M.; Des Marais, David; Grinspoon, David; Meech, Karen J.; Raymond, Sean N.; Pilcher, Carl B. A Szaturnusz-rendszer // Asztrobiológiai prioritások a bolygótudományi repülési küldetésekhez  ( DOC). Bolygótudományi évtizedes felmérés . NASA Astrobiology Institute, NASA Ames Research Center (2009). — P.5. Letöltve: 2011. október 10. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 15..
  38. Nem, Julian. A Titan egyedülálló vonzereje: ideális úti cél az emberek számára  (angolul) (HTML). Bolygótudományi évtizedes felmérés . Santa Barbara, Kalifornia: Nemzeti Tudományos Akadémia (2009. szeptember 15.). Letöltve: 2011. október 13. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 15..

Linkek