Dobrodošli nazaj k prvi v naši seriji Kolonizacija osončja! Najprej si oglejmo tisto vroče, peklensko mesto, ki se nahaja najbližje Soncu - planet Merkur!
Človeštvo že dolgo sanja, da bi se postavilo na druge svetove, še preden smo začeli zahajati v vesolje. Govorili smo o kolonizaciji Lune, Marsa in se celo postavili na eksoplanetih v oddaljenih zvezdnih sistemih. Kaj pa drugi planeti na našem dvorišču? Kar zadeva Osončje, je veliko potencialnih nepremičnin, ki jih v resnici ne upoštevamo.
Pa upoštevaj Merkur. Čeprav večina ljudi ne bi sumil, je najbližji našemu planetu pravzaprav potencialni kandidat za naselitev. Medtem ko ima ekstremne temperature - gravitacijo med toploto, ki bi človeka lahko takoj skuhala na mraz, ki bi lahko v nekaj sekundah zmrznil meso - ima dejansko potencial kot začetna kolonija.
Primeri iz leposlovja:
Zamisel o kolonizaciji živega srebra so raziskovalci znanstvene fantastike raziskovali skoraj stoletje. Vendar se je kolonizacija šele sredi 20. stoletja ukvarjala na znanstveni način. Nekaj najzgodnejših primerov tega je kratka zgodba Leigh Brackett in Isaaca Asimova v 40. in 50. letih.
V nekdanjem delu je Merkur planet, ki je dobro zaprt (kar so takrat verjeli astronomi), ki ima "pas somraka", za katerega so značilne skrajnosti v vročini, mrazu in sončnih nevihtah. Nekatera Asimova zgodnja dela so vključevala kratke zgodbe, v katerih je bilo živo srebro podobno zaklenjeno, oziroma liki prihajajo iz kolonije na planetu.
Ti vključujejo "Runaround" (napisano 1942 in kasneje vključeno v Jaz, robot), ki se osredotoča na robota, ki je posebej zasnovan za obvladovanje intenzivnega sevanja živega srebra. V skrivnostni zgodbi o umoru "Umirajoča noč" (1956) - v kateri trije osumljeni točijo iz Merkura, Lune in Ceres - so pogoji na vsaki lokaciji ključni za ugotovitev, kdo je morilec.
Leta 1946 je Ray Bradbury objavil kratko zgodbo "Mraz in ogenj", ki se odvija na planetu, ki je opisan kot sonce. Pogoji na tem svetu aludirajo na Merkur, kjer so dnevi izredno vroči, noči izjemno hladne in ljudje živijo le osem dni. Arthur C. Clarke Otoki na nebu (1952) vsebuje opis bitja, ki živi v tistem, za kar se je takrat vedelo, da je Mercuryjeva stalna temna stran in občasno obišče regijo somraka.
V svojem kasnejšem romanu je dr. Spoznavanje z Ramo (1973) Clarke opisuje koloniziran Sončni sistem, ki vključuje Hermije, zaostreno vejo človeštva, ki živi na Merkuru in uspeva pri izvozu kovin in energije. Enako okolje in planetarna identiteta je uporabljena v njegovem romanu iz leta 1976 Cesarska zemlja.
V romanu Kurta Vonneguta Sirene Titana (1959) je del zgodbe postavljen v jame, ki se nahajajo na temni strani planeta. Kratka zgodba Larryja Nivena "The Coldest Place" (1964) bralca draži tako, da predstavi svet, ki naj bi bil najhladnejša lokacija Osončja, le da razkrije, da je temna stran Merkurja (in ne Plutona, kot je na splošno domneva).
Merkur služi tudi kot lokacija v številnih romanih in kratkih zgodbah Kim Stanley Robinson. Tej vključujejo Spomin na belino (1985), Modri Mars (1996) in 2312 (2012), v katerem je Mercury obsežno mesto, imenovano Terminator. Da bi se izognili škodljivim sevanjem in vročini, se mesto po kolesih vrti okoli ekvatorja planeta in tako sledi vrtenju planeta, tako da ostane pred Soncem.
Leta 2005 je objavil Ben BovaŽivo srebro (del njegovega Grand Tour serija), ki se ukvarja z raziskovanjem živega srebra in njegovo kolonizacijo zaradi izkoriščanja sončne energije. Roman Charlesa Strossa iz leta 2008 Saturnovi otroci vključuje podoben koncept kot Robinson's 2312, kjer mesto, imenovano Terminator, prečka površino po tirnicah, tako da sledi koraku planeta.
Predlagani načini:
Zaradi svoje vrste vrtenja, orbite, sestave in geološke zgodovine obstaja kolonija na Merkuru za številne kolonije. Na primer, počasi vrtenje Merkurja pomeni, da je ena stran planeta dalj časa obrnjena proti Soncu - dosega najvišje temperature do 427 ° C (800 ° F) - medtem ko stran, obrnjena stran stran, doživi izredno mraz (- 193 ° C; -315 ° F).
Poleg tega hitro orbitalno obdobje planeta, ki traja 88 dni, skupaj z 58,6 dni stranskega vrtenja, pomeni, da potrebuje približno 176 zemeljskih dni, da se Sonce vrne na isto mesto na nebu (tj. Sončni dan). V bistvu to pomeni, da en dan na Merkurju traja kar dve njegovi leti. Če bi mesto postavili na nočno stran in imeli kolesa z gosenicami, da bi se lahko še naprej premikali pred Soncem, bi ljudje lahko živeli brez strahu, da bi izgoreli.
Poleg tega zelo živ aksialni nagib živega srebra (0,034 °) pomeni, da so njegova polarna območja stalno senčena in dovolj hladna, da vsebuje vodni led. Na severni regiji je Nasina sonda MESSENGER leta 2012 opazila številne kraterje, ki so potrdili obstoj vodnega ledu in organskih molekul. Znanstveniki verjamejo, da je na južnem polu Merkurja lahko tudi led, in trdijo, da bi na obeh polih lahko obstajalo približno 100 milijard do 1 bilijona ton vodnega ledu, ki bi bil ponekod lahko debel do 20 metrov.
V teh regijah bi bilo mogoče zgraditi kolonijo s postopkom, imenovanim "paraterraforming" - koncept, ki ga je izumil britanski matematik Richard Taylor leta 1992. V prispevku z naslovom "Paraterraforming - The Worldhouse Concept" je Taylor opisal, kako je mogoče namestiti ograjen prostor pod tlakom uporabno območje planeta za ustvarjanje samostojnega vzdušja. Sčasoma bi lahko ekologijo v tej kupoli spremenili, da bi zadovoljili človekove potrebe.
V primeru živega srebra bi to vključevalo črpanje v atmosferi, ki diha, in nato taljenje ledu, da bi ustvarili vodno paro in naravno namakanje. Sčasoma bi regija znotraj kupole postala lahek življenjski prostor, skupaj s svojim vodnim ciklom in ciklom ogljika. Lahko se izhlapi voda, kisik pa ustvari plin, ki je izpostavljen sončnemu sevanju (postopek znan kot fotoliza).
Druga možnost bi bila gradnja pod zemljo. Nasa se že leta igra z idejo o gradnji kolonij v stabilnih podzemnih ceveh lave, za katere je znano, da obstajajo na Luni. Geološki podatki, pridobljeni s sondo MESSENGER med muhami, ki jih je vodila med letoma 2008 in 2012, so sprožile ugibanja, da lahko na Merkurju obstajajo tudi stabilne lavaste cevi.
Sem spadajo podatki, pridobljeni med sondo Merkurja leta 2009, ki je razkrila, da je bil planet v preteklosti veliko bolj geološko aktiven kot prej. Poleg tega je MESSENGER na površju začel opažati čudne švicarske značilnosti sira v letu 2011. Te luknje, znane kot "vdolbine", so lahko znak, da na Merkurju obstajajo tudi podzemne cevi.
Kolonije, zgrajene v stabilnih ceveh lave, bi bile naravno zaščitene pred kozmičnim in sončnim sevanjem, ekstremnimi temperaturnimi razmerami in bi lahko bile pod pritiskom, da bi ustvarile atmosfero, ki diha. Poleg tega na tej globini živega srebra veliko manj doživljajo zaradi temperaturnih sprememb in bi bilo dovolj toplo, da bi jih lahko bivali.
Potencialne koristi:
Na prvi pogled je Merkur videti podoben Zemljini Luni, zato bi se za njegovo poravnavo oprli na številne iste strategije za vzpostavitev baze lune. Ponuja tudi obilo mineralov, ki bi lahko pomagali človeštvu usmeriti v gospodarstvo po pomanjkanju. Tako kot Zemlja je tudi zemeljski planet, kar pomeni, da je sestavljen iz silikatnih kamnin in kovin, ki so ločeni med železnim jedrom ter silikatno skorjo in plaščem.
Vendar je živo srebro sestavljeno iz 70% kovin, medtem ko je Zemljina sestava 40% kovine. Poleg tega ima živo srebro posebno veliko jedro železa in niklja, ki predstavlja 42% njegove prostornine. Za primerjavo, Zemljino jedro predstavlja le 17% njegovega obsega. Posledično bi, če bi živec živega srebra rudili, lahko proizvedli dovolj mineralov, da bi človeštvo zdržalo v nedogled.
Njegova bližina Soncu pomeni tudi, da bi lahko izkoristil ogromno energije. To bi lahko zbrali orbitalni sončni nizi, ki bi lahko stalno izkoriščali energijo in jo oddajali na površje. Ta energija bi se lahko nato prenašala na druge planete Osončja s pomočjo vrste prenosnih postaj, nameščenih v točkah Lagrange.
Poleg tega obstaja teža gravitacije živega srebra, ki je 38% normalne vrednosti Zemlje. To je več kot dvakratno, kar doživlja Luna, kar pomeni, da bi se kolonisti lažje prilagodili nanjo. Hkrati je tudi dovolj nizka, da bi predstavila koristi, kar zadeva izvoz mineralov, saj bi ladje, ki odstopajo od njene površine, potrebovale manj energije za dosego hitrosti pobega.
Nazadnje je razdalja do samega Merkura. Na povprečni razdalji približno 93 milijonov km (58 milijonov mi) se Merkur giblje od oddaljenosti od 77,3 milijona km (48 milijonov mi) do 222 milijonov km (138 milijonov milj) od Zemlje. To ga postavlja precej bližje kot druga mogoča območja, bogata z viri, kot so Asteroidni pas (oddaljen 329 - 478 milijonov km), Jupiter in sistem lun (628,7 - 928 milijonov km) ali Saturn (1,2 - 1,67 milijarde km).
Tudi Merkur doseže inferiorni konjunkcijo - točko, kjer je na najbližji točki Zemlje - vsakih 116 dni, kar je bistveno krajše od Venere ali Marsa. V bistvu bi se lahko misije, namenjene Merkurju, začele skoraj vsake štiri mesece, medtem ko bi se morale lansirati okna na Venero in Mars vsakih 1,6 leta oziroma 26 mesecev.
Kar zadeva čas potovanja, je bilo v Merkurju nameščenih več misij, ki nam dajo natančno oceno, kako dolgo lahko traja. Na primer prvo vesoljsko plovilo, ki je odpotovalo v Merkur, Nasino Mariner 10 vesoljskega plovila (ki so ga izstrelili leta 1973), je trajalo približno 147 dni.
Pred kratkim, Nasine MESSENGER vesoljsko plovilo je izletelo 3. avgusta 2004 za proučevanje živega srebra v orbiti, prvo letenje pa je izvedlo 14. januarja 2008. To je 1260 dni od Zemlje do živega srebra. Podaljšani čas potovanja je bil posledica inženirjev, ki so želeli sondo postaviti v orbito okoli planeta, zato je bilo treba nadaljevati s počasnejšo hitrostjo.
Izzivi:
Seveda bi bila kolonija na Merkuruju še vedno velik izziv, tako gospodarsko kot tehnološko. Stroški za ustanovitev kolonije kjer koli na planetu bi bili ogromni in bi zahtevali, da bi se z Zemlje odposlali obilni materiali ali kovali na kraju samem. Kakor koli že, takšna operacija bi zahtevala veliko floto vesoljskih ladij, ki bi lahko potovanje opravili v uglednem času.
Takšnega voznega parka še ne obstaja, stroški njegovega razvoja (in s tem povezane infrastrukture za pridobivanje vseh potrebnih virov in oskrbe z Merkurjem) bi bili ogromni. Zanašanje na robote in izkoriščanje virov na kraju samem (ISRU) bi gotovo zmanjšalo stroške in zmanjšalo količino materiala, ki bi ga bilo treba odpreti. Toda ti roboti in njihovo delovanje bi morali biti zaščiteni pred sevanjem in sončnimi žarki, dokler ne opravijo dela.
V bistvu je položaj podoben poskusu vzpostavitve zavetja sredi nevihte. Ko je končan, se lahko zavetiš. Vmes pa se boste verjetno zmočili in umazali! In tudi kolonisti bi se morali kolonisti sami soočiti z vedno prisotnimi nevarnostmi izpostavljenosti sevanju, dekompresije in skrajnosti v vročini in mrazu.
Če bi bila na Merkurju ustanovljena kolonija, bi bila močno odvisna od njene tehnologije (ki bi morala biti precej napredna). Tudi dokler kolonija ne postane samozadostna, bi bili tisti, ki tam živijo, odvisni od dobavnih pošiljk, ki bi morale redno prihajati z Zemlje (spet stroški pošiljanja!)
Kljub temu, ko smo razvili potrebno tehnologijo in smo lahko ugotovili stroškovno učinkovit način za ustvarjanje enega ali več naselij in pošiljanje v Merkur, bi lahko pričakovali kolonijo, ki bi nam lahko zagotovila neomejeno energijo in minerale. In imeli bi skupino človeških sosedov, znanih kot Hermijci!
Kot pri vsem drugem, ki se nanaša na kolonizacijo in oblikovanje terena, je, ko smo ugotovili, da je to dejansko mogoče, edino preostalo vprašanje "koliko smo pripravljeni porabiti?"
Tu smo napisali veliko zanimivih člankov o kolonizaciji pri Space Magazinu. Tu so razlogi, zakaj najprej kolonizirati Luno ?, Kolonizirati Venero s plavajočimi mesti, ali bomo kdaj kolonizirali Mars ?, in Dokončni vodnik za oblikovanje luči.
Astronomy Cast ima tudi nekaj zanimivih epizod na to temo. Oglejte si epizodo 95: Ljudje na Mars, 2. del - Kolonisti, Epizoda 115: Luna, 3. del - Vrnitev na Luno, Epizoda 381: Vdolbinski asteroidi v znanstveni fantastiki.
Viri:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming - koncept svetovne hiše. Časopis British Interplanetary Society, vol. 45, št. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (ur.). Notranji osončje: potencialna energija in materialni viri. Springer, 2015
- 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/
