Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Как нам колонизировать Меркурий

Как нам колонизировать Меркурий
shortstoryf

Человечество уже довольно давно мечтает о том, чтобы переместиться на какую-нибудь другую планету Солнечной Системы на постоянной основе. Такие мысли у людей появились даже раньше, чем мы вышли в космос. Были мысли о колонизации Луны, Марса, и даже о создании баз в отдалённых звёздных системах. Но, что относительно других планет в нашей собственной Системе? Когда речь заходит об этом, можно выявить много потенциальных мест создания человеческих колоний там, где мы чаще всего этот вопрос не рассматриваем.

Взять, например, Меркурий. В то время как большинство людей на Земле совершенно не думает об этом, но самая близкая планета к нашему Солнцу фактически является потенциальным кандидатом на создание постоянной базы на её поверхности. Принимая во внимание то, что Меркурий постоянно испытывает экстремальные температуры, от жара, уничтожающего любую конструкцию, до холода, способного заморозить всё вокруг за секунды, он всё же имеет потенциал стать самой первой человеческой колонией на другом теле Солнечной Системы.

Примеры из литературы

Меркурий

Таким Меркурий мы можем видеть только из космоса. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Идея колонизировать Меркурий эксплуатируется писателями-фантастами вот уже почти в течение века. Однако только где-то с середины XX века идея колонизации начала обрастать научно-фантастическим обоснованием. Некоторые самые ранние примеры этому можно найти в рассказах Ли Брэкетт и Айзека Асимова, написанные в 1940-х и 50-х годах. В то время считалось, что Меркурий всегда обращён к Солнцу одной и той же стороной, в связи с чем, он должен был обладать так называемым «сумеречным поясом» или, проще говоря, постоянной линией терминатора, которая характеризуется экстремальными значениями тепла, холода и постоянными солнечными бурями. Часть ранних рассказов Азимова как раз происходили на таком Меркурии. Например, в рассказе «Хоровод, изданном в 1942 году и вошедшем в 1950 году в сборник «Я, робот», существует персонаж-робот, который был разработан специально для того, чтобы противостоять интенсивному радиационному излучению Меркурия. В детективном рассказе «Ночь, которая умирает» присутствовали три подозреваемых с Меркурия, Луны и Цереры, и для того, чтобы понять, кто был убийцей, автор подробно описал условия окружающей среды на каждом из этих трёх тел.

В 1946 году Рэй Бредбери написал рассказ «Лёд и пламя», который имеет место на планете, расположенной ближе остальных к своей звезде. Условия окружающей среды на ней являются прямой отсылкой к состоянию Меркурия, на котором дни очень жаркие, а ночи чрезвычайно холодные. В таких условиях люди могли прожить только восемь дней. В 1952 году Артур Кларк опубликовал научно-фантастический роман «Острова в небе», в котором содержится описание создания, которое жило на тёмной стороне Меркурия (тогда ещё астрономы не выяснили, что Меркурий вращается вокруг своей оси) и иногда посещало регион сумерек. В более позднем романе «Свидание с Рамой», изданном в 1973 году, Кларк описывает колонизированную Солнечную Систему, в которой на Меркурии живёт какая-то часть человечества, занимающаяся экспортом металлов и энергии. Тот же самый сеттинг и планеты были использованы в рассказе «Имперская Земля» 1976 года.

Меркурий журнал

Обложка журнала If 1954 года, автор рисунка под названием «Лавовый водопад на Меркурии» — Кен Фагг.

В романе Курта Воннегута «Сирены Титана» (1959), часть повествования проходит в пещерах, расположенных на тёмной стороне планеты. Рассказ Ларри Нивена «Самое холодное место» (1964) повествует о мире, который является самым холодным в Солнечной Системе. Речь идёт о тёмной стороне Меркурия, а не о Плутоне, как обычно предполагает читатель.

Меркурий также фигурирует во многих романах Кима Стенли Робинсона и небольших рассказах. Среди них можно отметить повесть «Память белизны» (1985), «Голубой Марс» (1996) и «2312» (2012), в которых Меркурий является планетой, на которой расположился город под названием Терминатор. Чтобы избежать вредного излучения и огромной температуры, город движется по экватору планеты по рельсам, двигаясь в ритме с вращением планеты так, чтобы всегда оставаться впереди Солнца. В 2005 году Бенджамин Уильям Бова издал повесть «Меркурий», в которой описывается процесс колонизации и исследования этой планеты с целью использования солнечной энергии. В 2008 году Чарльз Стросс опубликовал роман «Дети Сатурна», в котором используется тот же концепт движущегося города, что и в «2312» Робинсона.

В научно-фантастическом рассказе Бориса Ляпунова «Ближайшие к Солнцу» (1956) советские космонавты впервые высаживаются на Меркурий и Венеру для их изучения. В научно-фантастической повести Биленкина «Десант на Меркурий» (1967), экспедиция на эту планету сталкивается, помимо жестоких температурных и радиационных условий, с проблемой непригодности человеческих органов чувств для ориентации на поверхности планеты и «ложного восприятия». В фантастической повести Сергея Павлова «Корона Солнца» (1967) земляне пытаются разгадать тайну странных торов. В первой части научно-фантастического романа Сергея Павлова «Лунная радуга» (книга первая, «По чёрному следу», 1978 год) некоторые события происходят на Меркурии. В данном романе Меркурий становится центром металлургии и сборочным цехом Солнечной системы.

Методы колонизации Меркурия

На самом деле существует множество возможностей для создания колонии на Меркурии, только надо принимать во внимание характер его движения по орбите, состав и геологическую историю. Так, например, медленный период оборота вокруг своей оси означает, что одна сторона планеты обращена к Солнцу в течение длительного периода времени, максимум температур при этом достигает 427 градусов Цельсия. В это же время другая сторона испытывает экстремальный холод около -193 градуса Цельсия.

Кроме того, быстрый орбитальный период, равный 88 дней, объединённый с его звёздными сутками, равными 58.6 земных дней, говорит, что требуется примерно 176 земных суток, чтобы Солнце вернулось в то же самое место на небе Меркурия (это называется солнечными сутками). По существу это означает, что один меркурианский день длится целых два меркурианских года. Таким образом, если бы удалось построить город на его ночной стороне и заставить его двигаться по рельсам, чтобы всегда находиться перед Солнцем, то люди смогли бы жить на планете, без страха быть зажаренными.

Меркурий северный полюс

Информация о северном полюсе Меркурия от аппарата «Мессенджер». Источник: NASA/JPL

Кроме того, очень низкий наклон оси вращения Меркурия, равный 0.034 градуса, означает, что его полярные области постоянно затенены и достаточно холодны, чтобы содержать в себе водяной лёд. В северном регионе было изучено множество кратеров в 2012 году с помощью зонда «Мессенджер», в результате чего было подтверждено наличие на планете водяного льда и молекул, участвующих в органических соединениях на Земле. Учёные полагают, что на южном полюсе также может присутствовать лёд, а также утверждают, что на обоих полюсах могут находиться от 100 миллиардов до 1 триллиона тонн льда, который в некоторых местах может достигать толщины 20 метров.

В этих областях колония могла быть построена с использованием процесса под названием паратерраформинг — концепции терраформирования, которая была разработана британским математиком Ричардом Тейлором в 1992 году. Это понятие включает в себя формирование условий, подобных земным не на всей планете, а на её части, изолированной от основной (создание замкнутой среды). Предполагается, что в течение определённого времени экологические параметры в этом куполе изменятся, чтобы удовлетворить потребности человека.

В случае с Меркурием процесс паратерраформирования включал бы в себя нагнетание атмосферы, пригодной для дыхания, а затем расплавление льда, чтобы создать водяной пар и естественную ирригацию. В конечном итоге область под куполом стала бы приемлемой средой обитания, так как обладала бы собственным круговоротом воды и углеродов. По другой версии, воду можно было бы испарить и добыть кислород под воздействием солнечного излучения (этот процесс известен как фотодиссоциация или фотолиз).

Меркурий полости

Изображение полостей и пустот в кратере Тьягараджа на Меркурии. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Другая возможность создания колонии на Меркурии заключается в уходе под его поверхность. Вот уже в течение многих лет НАСА думает над идеей постройки колонии в устойчивых подземных лавовых трубках, которые, как известно, существуют на Луне. А геологические данные, полученные аппаратом «Мессенджер» во время работы на орбите Меркурия между 2008 и 2012 годами, позволили предположить, что такие лавовые трубки могут существовать и на самой близкой к Солнцу планете. В частности, это следует из данных сближения зонда с Меркурием в 2009 году, которое показало, что планеты была намного более геологически активна в прошлом. Кроме того, «Мессенджер» начал наблюдать странные полости на поверхности в 2011 году. Эти пустоты также могут быть индикацией того, что на этой планете существуют подземные лавовые трубки.

Колонии, созданные в трубках лавы, были бы естественно экранированы от космического и солнечного излучения, экстремальных значений температур и могут быть герметизированы, чтобы создать атмосферу, пригодную для дыхания. Кроме того, на таких глубинах Меркурий меньше испытывает перепады температур, а его средняя температура теплее.

Потенциальные выгоды

Как только кто-то смотрит на фотографию Меркурия, то сразу возникает очень близкое его подобие к Луне, поэтому стратегии создания меркурианской базы будут схожи с теми для лунной. Планета обладает богатыми залежами полезных ископаемых, что делает её целью для колонизации в условиях дефицита земных ископаемых. Также как и Земля, Меркурий состоит из силикатов и металлов, которые распределены между металлическим ядром и каменной корой и мантией.

Однако Меркурий состоит на 70 процентов из металлов, в то время как Земля всего лишь на 40 процентов. К тому же, у этой планеты есть крупное ядро, состоящее из железа и никеля, которое составляет примерно 42 процента всего её веса. Для сравнения, ядро Земли составляет всего 17 процентов от объёма планеты. Учитывая это, можно сказать, что на Меркурии достаточно полезных ископаемых, чтобы человечество могло существовать на нём неопределённо долго.

Меркурий

Меркурий в улучшенных цветах. Светлое овальное пятно в центре — необычно большое вулканическое отложение. Источник: NASA/JHU APL/CIW

Близость Меркурия к Солнцу означает, что мы можем использовать в своих целях огромное количество тепловой энергии. На орбите можно было бы создать панели солнечных батарей, которые постоянно подпитывались бы энергией и передавали её на поверхность. Эта энергия могла быть передана на другие планеты Солнечной Системы с использованием группировки передающих станций, расположенных в точках Лагранжа у различных планет.

Не стоит сбрасывать со щитов и силу тяжести на Меркурия, которая составляет примерно 38 процентов земной. Однако она двое больше, чем на Луне. Это означает, что потенциальные колонисты будут проще адаптироваться к планете. Одновременно с этим ускорение свободного падения здесь достаточно низкое, чтобы предоставить преимущество для экспорта полезных ископаемых, так как достижения второй космической скорости космическому аппарату потребуется задать меньшее приращение скорости.

Наконец, расстояние от Земли до Меркурия также имеет значение. Среднее расстояние между этими телами составляет 93 миллионов километров, а вариация этого расстояния лежит в пределах от 77.3 миллионов километров до 222 миллионов километров. Это означает, что Меркурий является самым близким к Земле телом, богатым ресурсами. К другим таким телам можно отнести Пояс Астероидов (329 — 478 миллионов километров от Земли), Юпитер (628.7 — 928 миллионов километров) и Сатурн (1.2 — 1.67 миллиарда километров).

Messenger Меркурий

Аппарат «Мессенджер» был на орбите Меркурия с марта 2011 года, но сейчас он уже прекратил своё существование. Источник: NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington

Кроме того, Меркурий достигает своего нижнего соединения с Землёй каждый 116 земных суток, что существенно короче, чем у Венеры и Марса. Это означает, что миссии, разработанные для полётов на Меркурий, можно запускать с Земли каждые 4 месяца, в то время как миссии на Венеру и Марс удобнее запускать каждый 18 и 26 месяцев соответственно. С точки зрения продолжительности путешествия у учёных также есть определённая информация. Например, первый космический корабль, который достиг Меркурия, назывался «Маринер-10», а летел он от Земли в течение 147 дней. Позже, космический аппарат «Мессенджер», запущенный 3 августа 2004 года, совершил первое сближение с планетой 14 января 2008 года. Его перемещение составляет в общей сложности 1260 дней. Такое десятикратное увеличение времени полёта, в сравнении с первым аппаратом, связано с тем, что инженерам требовалось поместить аппарат на орбиту Меркурия, поэтому скорость его движения была существенно меньше.

Проблемы колонизации

Конечно, создание колонии на Меркурии для нас всё ещё является огромной проблемой, в экономическом и техническом отношении в том числе. Стоимость создания колонии в любом подходящем месте на планете будет просто огромной и потребует доставки с Земли соответствующих материалов. Так или иначе, такая работа потребовала бы большого парка космических кораблей, способных к совершению полёта за необходимое количество времени.

Такой флот ещё не существует, а стоимость его создания ( в том числе связанной инфраструктуры для получения всех необходимых ресурсов) будет огромной. Перекладывание некоторой работы на роботов и использование ресурсов самого Меркурия сократили бы издержки, но эти устройства должны быть хорошо защищены от солнечных вспышек, пока выполняют свою работу.

Поэтому, процесс создания колонии на Меркурии походит на попытку создания укрытия посреди грозы. Как только вы его сделаете, вы сможете спрятаться, а пока вы будете постоянно мокрыми и грязными. И даже если колония будет построена, сами колонисты постоянно будут иметь дело с вездесущими опасностями радиоактивного облучения, декомпрессии и экстремальных значений тепла и холода.

Меркурий кратеры

Кратеры Мунк, Сэндер и По на фоне вулканических равнин неподалёку от Равнины Жары. Информация от аппарата «Мессенджер». Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Также, если бы колония на Меркурии была создана, то она в большой степени продолжала была зависеть от уровня её технологии (который должен был бы как можно скорее быть усовершенствован. Кроме того, до тех пор, пока колония не станет независимой, люди, живущие на ней, будут постоянно жить в ожидании регулярных поставок материалов с Земли, а это очередные затраты. Однако как только необходимые технологии будут разработаны, и будет создан экономически эффективный способ создать поселение и парк кораблей, мы сможем возложить надежды на получение в неограниченных количествах солнечной энергии и полезных ископаемых. Да к тому же у нас появилась бы группа соседей, живущих на ещё одной планете Солнечной Системы.

По информации Universe Today.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google