כיצד אנו מושבים את כספית?

ברוך הבא לראשון בסדרה שלנו בנושא התיישבות מערכת השמש! ראשית, אנו מסתכלים על המקום החם והגיהנום ההוא הקרוב ביותר לשמש - כוכב הלכת מרקורי!

האנושות חלמה מזמן להתבסס על עולמות אחרים, עוד לפני שהתחלנו לצאת לחלל. דיברנו על השבתת הירח, מאדים ואפילו התבססות על Exoplanets במערכות כוכבים רחוקות. אבל מה עם הפלנטות האחרות בחצר האחורית שלנו? כשמדובר במערכת השמש, יש הרבה מאוד נדל"ן פוטנציאליים שאנחנו לא באמת שוקלים עליהם.

ובכן, שקלו את מרקורי. בעוד שרוב האנשים לא היו חושדים בכך, הכוכב הקרוב ביותר לשמש שלנו הוא למעשה מועמד פוטנציאלי להתיישבות. בעוד שהוא חווה קיצוניות בטמפרטורה - בכבידה בין חום שעלול לבשל אדם באופן מיידי לקור שעלול להקפיא בשר בהקפאה תוך שניות - יש לו למעשה פוטנציאל כמושבת מתחילים.

דוגמאות בדיוני:

רעיון הקולוניזציה של מרקורי נחקר על ידי סופרי מדע בדיוני במשך כמעט מאה שנה. עם זאת, רק מאז אמצע המאה העשרים טופלה הקולוניזציה בצורה מדעית. כמה מהדוגמאות המוקדמות ביותר הידועות לכך כוללות את הסיפורים הקצרים של ליי ברקט ואייזק אסימוב בשנות הארבעים והשבעים.

בעבודתו של הקודם, מרקורי הוא כוכב לכת נעול היטב (כך האמינו אז האסטרונומים) שיש בו "חגורת דמדומים" המאופיינת בקצוות בסערות חום, קור ושמש. כמה מיצירותיו המוקדמות של אסימוב כללו סיפורים קצרים שבהם מרקורי נעול באופן דומה היה התפאורה, או שהדמויות הגיעו ממושבה שנמצאת על פני כדור הארץ.

אלה כללו את "Runaround" (נכתב בשנת 1942, ואחר כך נכלל ב- אני רובוט), שמתרכז ברובוט שתוכנן במיוחד להתמודד עם הקרינה העזה של מרקורי. בסיפור תעלומת הרצח של אסימוב "הלילה הגוסס" (1956) - בו שלושת החשודים נובעים ממרקורי, הירח וסרס - התנאים של כל מיקום הם המפתח לברר מיהו הרוצח.

בשנת 1946 פרסם ריי ברדברי את "הכפור והאש", סיפור קצר המתרחש בכוכב לכת המתואר כצמוד לשמש. התנאים בעולם הזה מרמזים למרקורי, שם הימים חמים ביותר, הלילות קרים ביותר ובני אדם חיים שמונה ימים בלבד. של ארתור סי קלארק איים בשמיים (1952) מכיל תיאור של יצור שחי על מה שהאמין באותה תקופה לצד האפל לצמיתות של מרקורי ומבקרת מדי פעם באזור הדמדומים.

ברומן המאוחר שלו, מפגש עם רמה (1973), קלארק מתאר מערכת סולארית מושבתת הכוללת את ההרמנים, ענף אנושי מוקשה שחי על מרקורי ומשגשג מיצוא מתכות ואנרגיה. אותם הגדרות וזהות פלנטרית משמשים ברומן שלו משנת 1976 כדור הארץ הקיסרי.

ברומן של קורט וונגוט סירנות טיטאן (1959), חלק מהסיפור ממוקם במערות הממוקמות בצד האפל של כדור הארץ. סיפורו הקצר של לארי ניבן "המקום הקר ביותר" (1964) מקניט את הקורא בכך שהוא מציג עולם שנאמר שהוא המיקום הקר ביותר במערכת השמש, רק כדי לגלות שהוא הצד האפל של מרקורי (ולא פלוטו, כמו שהוא בדרך כלל ההנחה).

מרקורי משמש גם כמיקום ברבים מהרומנים והסיפורים הקצרים של קים סטנלי רובינסון. אלו כוללים זיכרון הלובן (1985), מאדים כחולים (1996), ו- 2312 (2012), בו מרקורי היא ביתה של עיר רחבה המכונה שליחות קטלנית. כדי להימנע מהקרינה והחום המזיקים, העיר מתגלגלת סביב קו המשווה של כוכב הלכת על מסילה, תוך שהיא עומדת בקצב עם סיבוב כדור הארץ כך שהוא ימשיך לפני השמש.

בשנת 2005 פרסם בן בובהכספית (חלק שלו גרנד טור סדרה) העוסקת בחקירת מרקורי ובמושבתו לצורך רתימת אנרגיה סולארית. הרומן של צ'רלס שטרוס משנת 2008 ילדי שבתאי כרוך במושג דומה לזה של רובינסון 2312, שם עיר בשם שליחות קטלנית חוצה את פני השטח על מסילות, עומדת בקצב עם סיבוב כדור הארץ.

שיטות מוצעות:

קיימות מספר אפשרויות למושבה על מרקורי, בשל אופי הסיבוב שלה, מסלולו, קומפוזיציה והיסטוריה גיאולוגית. לדוגמה, תקופת הסיבוב האיטית של מרקורי פירושה שצד אחד של כדור הארץ פונה לכיוון השמש לאורך תקופות ממושכות - ומגיע לטמפרטורות הגבוהות של עד 427 ° C (800 מעלות צלזיוס) - ואילו הצד הפונה כלפי חוץ חווה קור עז (- 193 מעלות צלזיוס;

בנוסף, תקופת המסלול המהירה של כוכב הלכת של 88 יום, בשילוב עם תקופת הסיבוב הצדדי של 58.6 יום, פירושה שלוקח בערך 176 ימי כדור הארץ עד שהשמש תחזור לאותו מקום בשמיים (כלומר יום שמש). בעיקרו של דבר, משמעות הדבר היא שיום אחד במרקורי נמשך כל עוד שניים משנותיו. כך שאם הייתה ממוקמת עיר בצד הלילה והיו לה גלגלי מסילה כדי שתוכל להמשיך לנוע כדי להישאר לפני השמש, אנשים יוכלו לחיות ללא חשש להישרף.

בנוסף, ההטיה הצירית הנמוכה מאוד של מרקורי (0.034 °) פירושה שאזורי הקוטב שלה מוצלים וקרים מספיק כדי להכיל קרח מים. באזור הצפון נצפו מספר מכתשים על ידי בדיקת ה- MESSENGER של נאס"א בשנת 2012, אשר אישרה את קיומם של קרח מים ומולקולות אורגניות. מדענים מאמינים כי בקוטב הדרומי של מרקורי יתכן גם קרח, וטוענים כי בערך 100 מיליארד עד טריליון טונות קרח מים יכולות להתקיים בשני הקטבים, שעלולים להיות בעובי של עד 20 מטרים במקומות.

באזורים אלה ניתן היה לבנות מושבה באמצעות תהליך שנקרא "paraterraforming" - מושג שהמציא המתמטיקאי הבריטי ריצ'רד טיילור בשנת 1992. במאמר שכותרתו "Paraterraforming - The Worldhouse Concept", תיאר טיילור כיצד ניתן להציב מתחם בלחץ. האזור השמיש בכוכב לכת אווירה עצמאית. עם הזמן ניתן לשנות את האקולוגיה בתוך כיפה זו כדי לענות על צרכים אנושיים.

במקרה של מרקורי, הדבר יכלול שאיבה באווירה נושמת, ואז התכה של הקרח ליצירת אדי מים והשקיה טבעית. בסופו של דבר, האזור שבתוך הכיפה יהפוך לבית גידול ראוי למגורים, להשלים עם מחזור מים ומחזור פחמן משלו. לחלופין, ניתן לאדות את המים, ולגז חמצן שנוצר על ידי הכנתם לקרינת השמש (תהליך המכונה פוטוליזה).

אפשרות נוספת תהיה לבנות מתחת לאדמה. במשך שנים משחקת נאס"א ברעיון לבנות מושבות בתוך צינורות לבה תת-קרקעיים ויציבים שידוע כי הם קיימים על הירח. ונתונים גיאולוגיים שהושגו על ידי בדיקת MESSENGER במהלך זבובים שניהלה בין 2008 ל -2012 הובילו להשערות כי צינורות לבה יציבים עשויים להתקיים גם על מרקורי.

זה כולל מידע שהושג במהלך חלוף הכוכבים של החללית משנת 2009, שחשף כי כוכב הלכת היה פעיל הרבה יותר מבחינה גיאולוגית ממה שחשבו בעבר. בנוסף, MESSENGER החל להבחין בתכונות דמויי גבינה שוויצריות מוזרות על פני השטח בשנת 2011. חורים אלה, המכונים "שקעים", עשויים להוות אינדיקציה לכך שצינורות תת קרקעיים קיימים גם על מרקורי.

מושבות שנבנו בתוך צינורות לבה יציבים היו מוגנות באופן טבעי בפני קרינה קוסמית ושמש, קיצוניות בטמפרטורה, וניתן ללחוץ על מנת ליצור אטמוספרות נושמות. בנוסף, בעומק זה, מרקורי חווה הרבה פחות בדרך של שינויי טמפרטורה והיה חם מספיק כדי להיות ראוי למגורים.

יתרונות פוטנציאליים:

במבט חטוף, מרקורי נראית דומה לירח כדור הארץ, כך שהתיישבותו תסתמך על הרבה מאותן אסטרטגיות להקמת בסיס ירח. יש לה הרבה מינרלים להציע, שיכולים לעזור להניע את האנושות לעבר כלכלה שלאחר מחסור. בדומה לכדור הארץ, מדובר בכוכב לכת יבשתי, כלומר הוא מורכב מסלעי סיליקט ומתכות המבדילים בין גרעין ברזל לקרום ומעטפת סיליקט.

עם זאת, מרקורי מורכבת מ -70% מתכות ואילו הרכב כדור הארץ הוא 40% מתכת. מה שכן, למרקורי יש גרעין גדול במיוחד של ברזל וניקל, ומהווה 42% מהנפח שלו. לשם השוואה, ליבת כדור הארץ מהווה רק 17% מהנפח שלה. כתוצאה מכך, אם היו מכורים את כספית, ניתן היה לייצר מספיק מינרלים כדי להחזיק את האנושות ללא הגבלת זמן.

קרבתה לשמש פירושה גם שהיא יכולה לרתום כמות אדירה של אנרגיה. אפשר לאסוף את זה באמצעות מערכי שמש מקיפים, שיוכלו לרתום אנרגיה ללא הפסקה ולקרוא אותה לפני השטח. לאחר מכן ניתן להקרין אנרגיה זו לכוכבי לכת אחרים במערכת השמש באמצעות סדרה של תחנות העברה המוצבות בנקודות לגראנז '.

כמו כן, יש כאן עניין של כוח המשיכה של מרקורי, שהוא 38% אחוז מהנורמלי בכדור הארץ. זה יותר מפי שניים ממה שהירח חווה, מה שאומר שלמתיישבים יהיה קל יותר להסתגל אליו. יחד עם זאת, הוא גם נמוך מספיק בכדי להציג יתרונות בכל הקשור לייצוא מינרלים, מכיוון שספינות היוצאות משטחיה יצטרכו פחות אנרגיה כדי להשיג מהירות בריחה.

לבסוף, יש את המרחק למרקורי עצמה. במרחק ממוצע של כ- 93 מיליון ק"מ (58 מיליון ק"מ), מרקורי נע בין 77.3 מיליון ק"מ (48 מיליון ק"מ) ל 222 מיליון ק"מ (138 מיליון ק"מ) מכדור הארץ. זה מקרב אותו הרבה יותר מאזורים אחרים העשירים במשאבים כמו חגורת האסטרואידים (329 - 478 מיליון ק"מ), יופיטר ומערכת הירחים שלו (628.7 - 928 מיליון ק"מ), או של סטורן (1.2 - 1.67 מיליארד ק"מ).

כמו כן, מרקורי משיג צירוף נחות - הנקודה בה הוא נמצא בנקודה הקרובה ביותר לכדור הארץ - כל 116 יום, שהוא קצר משמעותית מזה של ונוס או מאדים. בעיקרון משימות המיועדות למרקורי יכולות לשגר כמעט כל ארבעה חודשים, ואילו חלונות שיגור לוונוס ולמאדים יצטרכו להתקיים כל 1.6 שנה ו -26 חודשים, בהתאמה.

מבחינת זמן הנסיעה, הוקמו מספר משימות למרקורי שיכולות לתת לנו הערכה של משחקי הכדורסל כמה זמן זה ייקח. למשל החללית הראשונה שנוסעת למרקורי, של נאס"א מרינר 10 לחללית (שהושקה בשנת 1973) לקח לשם 147 יום בערך.

לאחרונה, נאס"א MESSENGER החללית הושקה ב- 3 באוגוסט 2004 כדי לחקור את מרקורי במסלול, וביצעה את ה- Flyby הראשון שלה ב- 14 בינואר, 2008. בסך הכל 1,260 יום להגיע מכדור הארץ למרקורי. זמן הנסיעה המורחב נבע מהנדסים שביקשו להציב את הגשוש במסלול סביב כדור הארץ, ולכן היה עליו להמשיך במהירות איטית יותר.

אתגרים:

כמובן שמושבה על מרקורי עדיין תהיה אתגר עצום, כלכלי וטכנולוגי כאחד. העלות של הקמת מושבה בכל מקום על פני כדור הארץ תהיה אדירה, ותדרוש משלוחים רבים מכדור הארץ או כרייתם באתר. כך או כך, פעולה כזו תדרוש צי גדול של חלליות שיכולות לבצע את המסע בפרק זמן מכובד.

צי כזה אינו קיים עדיין, ועלויות פיתוחו (והתשתית הנלווית להשגת כל המשאבים והאספקה ​​הנחוצים למרקורי) יהיו אדירים. הסתמכות על רובוטים וניצול משאבים במקום (ISRU) בהחלט תביא לקיצוץ בעלויות ותצמצם את כמות החומרים הדרושים למשלוח. אבל הרובוטים האלה ופעולתם יצטרכו להיות מוגנים מפני קרינה וזיקוקי שמש עד שהם יסיימו את העבודה.

בעיקרון, המצב הוא כמו לנסות להקים מקלט באמצע סופת רעמים. לאחר השלמתו תוכלו לקחת מחסה. אבל בינתיים, סביר להניח שנרטב ומלוכלך! ואפילו ברגע שהמושבה הושלמה, הקולוניסטים עצמם יצטרכו להתמודד עם הסכנות הקיימות של חשיפה לקרינה, לדיכאון וקיצוניות בחום וקור.

כיוון שכך, אם הייתה מושבת מושבה על מרקורי, היא תהיה תלויה מאוד בטכנולוגיה שלה (שתצטרך להיות מתקדמת למדי). כמו כן, עד שהמושבה תיעשה עצמאית, אלה שגרים בה יהיו תלויים למשלוחי אספקה ​​שיצטרכו להגיע באופן קבוע מכדור הארץ (שוב, עלויות משלוח!)

ובכל זאת, ברגע שתפתחה הטכנולוגיה הנחוצה, ויכולנו למצוא דרך חסכונית ליצור התנחלויות אחת או יותר לספינה למרקורי, היינו יכולים לצפות קדימה למושבה שתוכל לספק לנו אנרגיה ומינרלים ללא גבולות. והייתה לנו קבוצה של שכנים אנושיים המכונים הרמנים!

כמו כל דבר הנוגע לקולוניזציה וטראפורמציה, ברגע שקבענו שזה אכן אפשרי, השאלה היחידה שנותרה היא "כמה אנחנו מוכנים להוציא?"

כתבנו מאמרים מעניינים רבים בנושא קולוניזציה כאן במגזין החלל. להלן מדוע ראשית מושבת את הירח?, מושבת ונוס עם ערים צפות, האם ננצח אי פעם את מאדים?, ואת המדריך הסופי לטרורפורמציה.

באסטרונומיה קאסט יש גם כמה פרקים מעניינים בנושא. עיין בפרק 95: בני אדם למאדים, חלק ב '- קולוניסטים, פרק 115: הירח, חלק 3 - חזרה לירח, פרק 381: אסטרואידים חלולים במדע בדיוני.

מקורות:

• geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
• טיילור, ריצ'רד ל. ש. (1992) הפרט-פורפורמציה - המושג בית עולמי. כתב העת של האגודה הבין-פלנטרית הבריטית, כרך א '. 45, לא. 8
• ויורל בדסקו, קריס זקני (עורכים). מערכת שמש פנימית: אנרגיה פרוספקטיבית ומשאבים חומריים. שפרינגר, 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/