Настављајући са нашим „Дефинитивним водичем за обликовање терена“, Спаце Магазине радо представља наш водич за обликовање Сатурнових месеци. Иза унутрашњег Сунчевог система и Јовијевих месеци, Сатурн има бројне сателите који би се могли трансформисати. Али би требало да буду?
Око далеког плинског гиганта Сатурна лежи систем прстенова и луна који по лепоти нема премца. Унутар овог система такође постоји довољно ресурса да, ако их човечанство искористи - тј. Ако се могу решавати питања саобраћаја и инфраструктуре - живели бисмо у добу пост-оскудице. Али поврх свега, многи од тих месеци могу чак да буду прилагођени за обликовање терена, где ће бити трансформисани за смештај људских досељеника.
Као и код случаја за обликовање Јупитерових луна или земаљских планета Марс и Венера, то представља многе предности и изазове. Истовремено, то представља многе моралне и етичке дилеме. Између свега тога, обликовање Сатурнових луна захтевало би велико залагање времена, енергије и ресурса, а да се и не спомиње ослањање на неке напредне технологије (неке од њих још нису измишљене).
Тхе Црониан Моонс:
Све у свему, Сатурн систем је други по Јупитеру по свом броју сателита, са 62 потврђена месеца. Од ових, највећи месеци су подељени у две групе: унутрашње велике луне (оне које орбитирају близу Сатурна унутар његовог затегнутог Е-прстена) и спољне велике луне (оне изван Е-прстена). Они су, у поређењу са Сатурном, Мимасом, Енцеладусом, Тетисом, Дионом, Рејом, Титаном и Јапетом.
Ови луни су састављени пре свега од воденог леда и стене, а верује се да су диференцирани између каменитог језгра и леденог плашта и коре. Међу њима је и Титан прикладно назван, највећим и најмасовнијим од свих унутрашњих или спољашњих луна (до те мере да је већи и масивнији од свих осталих у комбинацији).
Што се тиче њихове погодности за људско становање, свако представља свој део предности и недостатака. Ту спадају њихове одговарајуће величине и састави, присуство (или одсуство) атмосфере, гравитација и доступност воде (у облику леда и подземних океана). И на крају, присуство ових луна око Сатурна чини систем атрактивна опција за истраживање и колонизацију.
Као што је инжењер ваздухопловства и аутор Роберт Зубрин изјавио у својој књизи Улазак у свемир: Стварање цивилизацијске цивилизације, Сатурн, Уран и Нептун би једног дана могли постати „Перзијски заљев Сунчевог система“, због обиља водоника и других ресурса. Од ових система, Сатурн би био најважнији захваљујући својој релативној близини Земље, ниском зрачењу и одличном систему луна.
Могући методи:
Термоформисање једног или више Јупитерових месеци било би релативно једноставан процес. У свим случајевима, то би укључивало загревање површина разним средствима - попут термонуклеарних уређаја, ударање површине на астероиде или комете или фокусирање сунчеве светлости орбиталним огледалима - до тачке да се површински лед сублимира, ослобађајући водену пару и испарљиве састојке (попут нпр. амонијак и метан) да би се створила атмосфера.
Међутим, због релативно ниских количина зрачења које долазе из Сатурна (у поређењу са Јупитером), ове атмосфере би се морале претворити у окружење богато азот-кисеоником другим средствима осим радиолизом. То би се могло постићи коришћењем истих орбиталних огледала за фокусирање сунчеве светлости на површине, покретањем стварања кисеоника и водоничног гаса из воденог леда фотолизом. Док би кисеоник остао ближе површини, водоник би излазио у свемир.
Присуство амонијака у многим месечевим луковима такође би значило да би се могло створити спремно снабдевање азотом да делује као пуфер. Увођењем специфичних сојева бактерија у новостворену атмосферу - попут Нитросомонас, Псеудомонас и Цлостридиум врсте - сублимирани амонијак може се претворити у нитрите (НО2-), а затим азотни гас.
Друга опција би била употреба процеса познатог као „паратерраформирање“ - где је свет затворен (у целини или делом) у вештачку шкољку да би трансформисао своју средину. У случају кронских луна, то би укључивало изградњу великих „света шкољака“ како би их обухватило, задржавајући новостворену атмосферу у себи довољно дуго да изврши дугорочне промене.
Унутар ове љуштуре, Црониан Моон могао би полако подизати температуре, атмосфере водене паре бити изложене ултра-љубичастом зрачењу из унутрашњих УВ светла, затим би се могле уносити бактерије и додавати друге елементе по потреби. Таква љуска би осигурала да се процес стварања атмосфере може пажљиво контролисати и да се ниједна не изгуби пре него што се процес заврши.
Мимас:
Пречника 396 км и масе 0,4 × 1020 кг, Мимас је најмањи и најмање масиван од ових луна. Јајног је облика и орбитира на Сатурну на удаљености од 185,539 км са орбиталним периодом од 0,9 дана. Ниска густина Мимаса, која се процењује на 1,15 г / цм³ (само нешто већа од воде), указује да је састављен углавном од воденог леда са само малом количином стене.
Као резултат тога, Мимас није добар кандидат за обликовање терена. Свака атмосфера која би се могла створити топљењем леда, вероватно би била изгубљена у простору. Поред тога, његова ниска густина значила би да би велика већина планете била океан, са само малим језгром стене. То са друге стране чини било какве планове за насељавање на површини непрактичним.
Енцеладус:
У међувремену, Енцеладус има пречник од 504 км, масу 1,1 × 1020 км и је сферног облика. Орбитира на Сатурну на удаљености од 237.948 км и треба му 1.4 дана да испуни једну орбиту. Иако је то једна од мањих сферних месеци, то је једини Црониан Моон који је геолошки активан - и једно од најмањих познатих тела Сунчевог система, где је то случај. То резултира особинама попут чувених „тиграстих пруга“ - низа непрекидних, гребенских, благо закривљених и грубо паралелних расједа унутар јужних поларних ширина месеца.
Примећени су и велики гејзири у јужној поларној регији који периодично испуштају пљускове воде, леда, гаса и прашине који надопуњују Сатурнов Е-прстен. Ови млазови су један од неколико показатеља да Енцеладус има течну воду испод ледене коре, где геотермални процеси ослобађају довољно топлоте да би се океан топле воде одржао ближе његовом језгру.
Присуство топловодног течног океана чини Енцеладуса привлачним кандидатом за обликовање терена. Састав пљускова такође указује да је подземни океан слан, а садржи органске молекуле и испарљиве састојке. Ту спадају амонијак и једноставни угљоводоници попут метана, пропана, ацетилена и формалдехида.
Ерго, када се ледена површина сублимира, ова једињења би се ослобађала, што изазива природни ефекат стаклене баште. У комбинацији са фотолизом, радиолизом и бактеријама, водена пара и амонијак такође се могу претворити у атмосферу азот-кисеоник. Већа густина Енцеладуса (~ 1,61 г / цм)3) означава да има веће од просечног силикатног и гвозденог језгра (за Црониан Моон). Ово би могло пружити материјале за било какве операције на површини, а такође значи да ако се површински лед сублимира, Енцеладус се не би састојао углавном од невероватно дубоких океана.
Међутим, присуство овог течног морско-морског океана, органских молекула и испарљивих састојака такође указује да унутрашњост Енцеладуса има хидротермалну активност. Овај извор енергије, у комбинацији са органским молекулама, хранљивим материјама и пребиотичким условима за живот, значи да је могуће да је Енцеладус дом ванземаљског живота.
Као Еуропа и Ганимеде, они би вероватно имали облик екстремофила који живе у окружењима сличним земаљским хидротермалним отвором дубоког океана. Као резултат тога, обликовање Енцеладуса могло би резултирати уништењем природног животног циклуса на Месецу или ослобађањем животних форми који би се могли показати штетним за будуће колонисте.
Тетхис:
Са пречником 1066 км, Тетхис је други по величини Сатурнових унутрашњих месеци и 16. по месецу Сунчевог система. Већи део површине сачињен је од прекривеног и брдовитог терена и мањег и глатког нижинског подручја. Његове најистакнутије карактеристике су велика кратера одисеја Одисеја, која мери пречник 400 км, и огроман кањон систем назван Итхаца Цхасма - који је концентричан за Одисеја и мери 100 км широк, дубок 3 до 5 км и дугачак 2.000 км.
Са средњом густином од 0,984 ± 0,003 грама по кубном центиметру, верује се да се Тетхис готово у потпуности састоји од воденог леда. Тренутно није познато да ли се Тетхис диференцирао у каменито језгро и ледени плашт. Међутим, с обзиром на чињеницу да стена чини мање од 6% своје масе, диференцирани Тетхис би имао језгро које у радијусу не прелази 145 км. С друге стране, Тетхисов облик - који подсећа на облик троосног елипсоида - у складу је са хомогеном унутрашњошћу (тј. Мешавином леда и стене).
Због тога Тетхис такође није на листи за обликовање. Ако у ствари има ситну камениту унутрашњост, обрађивање површине грејањем значило би да се велика већина месеца растопила и изгубила се у простору. Алтернативно, ако је унутрашњост хомогена мјешавина стијена и леда, онда би све што би остало након топљења било облак крхотина.
Дионе:
Пречника и масе од 1123 км и 11 × 1020 кг, Дионе је четврти највећи месец Сатурна. Већина Дионеове површине је јако обрађен стари терен, с кратерима који у промјеру мјере и до 250 км. На орбиталној удаљености од 377,396 км од Сатурна, месецу је потребно 2,7 дана да изврши једну ротацију.
Средња густина Дионе-а од око 1.478 г / цм³ указује да се састоји углавном од воденог леда, с малим остатком који се вероватно састоји од силикатне језгре стене. Дионе такође има веома танку атмосферу јона кисеоника (О + ²), коју је први пут открила свемирска сонда Цассини 2010. године. Иако је извор ове атмосфере тренутно непознат, верује се да је производ радиолизе, где је наелектрисане честице Сатурновог зрачног појаса у интеракцији су са воденим ледом на површини да би створили водоник и кисеоник (слично ономе што се догађа на Европи).
Због ове густе атмосфере, већ се зна да сублимација Дионеовог леда може створити атмосферу са кисеоником. Међутим, тренутно није познато да ли Дионе поседује праву комбинацију испарљивих састојака како би се осигурало стварање азотног гаса или ће се активирати ефекат стаклене баште. У комбинацији са Дионовом ниском густином то га чини непривлачном метом за обликовање терена.
Рхеа:
Димензије су промјера 1.527 км и 23 × 1020 кг у маси, Рхеа је други највећи Сатурнов мјесец и девети највећи мјесец Сунчевог система. Са полумјером орбитале од 527.108 км, пети је најудаљенији од већих мјесеци, а за вршење орбите је потребно 4,5 дана. Као и други кронијски сателити, Рхеа има прилично снажну површину и неколико великих ломова на њеној задњој хемисфери.
Са средњом густином од око 1.236 г / цм³, процењује се да се Рхеа састоји од 75% воденог леда (са густином од приближно 0,93 г / цм³) и 25% од силикатне стене (са густином од око 3,25 г / цм³) . Ова мала густина значи да иако је Рхеа девети највећи месец у Сунчевом систему, такође је десети најмасовнији.
Што се унутрашњости тиче, Рхеа је првобитно сумњала да разликује каменито језгро од ледене облоге. Међутим, чини се да би новија мерења показала да је Рхеа или само делимично диференцирана или да има хомогену унутрашњост - која се вероватно састоји од силикатне стијене и леда заједно (слично Јупитеровом месецу Цаллисто).
Модели унутрашњости Рхее такође сугеришу да он може имати унутрашњи океан са течном водом, сличан Енцеладусу и Титану. Овај океан са течном водом, ако постоји, вероватно би био смештен на граници језгреног покривача и био би подржан грејањем изазваним распадањем радиоактивних елемената у свом језгру. Унутрашњи океан или не, чињеница да је велика већина Месеца састављена од ледене воде чини је непривлачном опцијом за обликовање терена.
Титан:
Као што је већ напоменуто, Титан је највећи од хрвачких месеци. У ствари, у пречнику од 5.150 км и 1.350 × 1020 кг масе, Титан је највећи Сатурнов мјесец и садржи више од 96% масе у орбити око планете. На основу његове густине од 1,88 г / цм3, Титанова композиција је половина воденог леда и напола каменити материјал - највероватније диференциран у неколико слојева са каменим центром од 3.400 км окруженим са неколико слојева леденог материјала.
То је уједно и једини велики месец који има своју атмосферу, која је хладна, густа и једина је густа атмосфера богата азотом у Сунчевом систему, осим Земљине (с малим количинама метана). Научници су такође приметили присуство полицикличких ароматичних угљоводоника у горњој атмосфери, као и метанских ледених кристала. Још једна ствар коју Титан има у вези са Земљом, за разлику од сваког другог месеца и планета у Сунчевом систему, је атмосферски притисак. На површини Титана процењује се да је ваздушни притисак око 1.469 бара (1.45 пута већи од Земљине).
Површина Титана, коју је тешко уочити због трајне атмосферске измаглице, показује само неколико кратера удара, доказе крио-вулкана и уздужна поља дине која су очигледно обликована плимним ветром. Титан је такође једино тело Сунчевог система поред Земље са телом на површини, у облику језера метан-етана у северним и јужним поларним областима Титана.
Са орбиталном растојањем од 1.221.870 км, други је најудаљенији велики месец од Сатурна и завршава једну орбиту сваких 16 дана. Као и Еуропа и Ганимеде, верује се да Титан има подземни океан начињен од воде помешану са амонијаком, која може еруптирати на површину Месеца и довести до криоволканизма. Присуство овог океана, плус пребиотичког окружења на Титану, навело је неке да сугеришу да и тамо може постојати живот.
Такав живот би могао бити у облику микроба и екстремфифила у унутрашњем океану (слично ономе за што се сматра да постоје на Енцеладусу и Европи), или би могао попримити још екстремнији облик метаногених животних облика. Као што се сугерише, живот би могао да постоји у Титановим језерима течног метана, баш као што организми на Земљи живе у води. Такви организми би удахнули дихидроген (Х²) уместо гаса за кисеоник (О²), метаболизовали га ацетиленом уместо глукозе, а затим би исправили метан уместо угљен-диоксид.
Међутим, НАСА је била у току када је изјавила да ове теорије остају у потпуности хипотетичке. Дакле, док пребиотичка стања повезана са органском хемијом постоје на Титану, живот сам по себи можда неће. Међутим, постојање ових услова остаје предмет фасцинације међу научницима. А пошто се сматра да је њена атмосфера аналогна Земљиној у далекој прошлости, заговорници тераформирања наглашавају да би се атмосфера Титана могла претворити на исти начин.
Поред тога, постоји неколико разлога због којих је Титан добар кандидат. За почетак поседује обиље свих елемената неопходних за одржавање живота (атмосферски азот и метан), течног метана, течне воде и амонијака. Поред тога, на Титану је атмосферски притисак један и по пута већи од Земљиног, што значи да би унутрашњи ваздушни притисак слетећег брода и станишта могао да буде једнак или близу спољног притиска.
То би значајно смањило тешкоће и сложеност конструкцијског инжењеринга за слетање бродица и станишта у поређењу са окружењима ниског или нултог притиска, попут Месеца, Марса или Астероидног појаса. Густа атмосфера такође зрачење не представља проблем, за разлику од других планета или Јупитерових месеци.
И док атмосфера Титана садржи запаљива једињења, они представљају опасност само ако се помешају са довољно кисеоника - у противном, сагоревање се не може постићи или задржати. Коначно, врло висок однос атмосферске густине и површинске гравитације такође у великој мјери смањује распон крила потребан авионима за одржавање дизања.
Уз све ове ствари, претварање Титана у животни свет било би изведиво с обзиром на праве услове. За почетак би се могла користити орбитална огледала за усмеравање више сунчеве светлости на површину. У комбинацији са месечевом већ густом атмосфером богатом гасовима стаклене баште, то би довело до значајног ефекта стаклене баште који би растопио лед и пустио водену пару у ваздух.
Још једном, ово би се могло претворити у мешавину богату азотом / кисеоником, и лакше него са другим хронским месецима, јер је атмосфера већ богата азотом. Присуство азота, метана и амонијака такође се може користити за производњу хемијских ђубрива за узгој хране. Међутим, орбитална огледала би требало да остану на месту како би се обезбедило да окружење поново не постане изузетно хладно и да се врати у ледено стање.
Јаапетус:
Пречника 1.470 км и 18 × 1020 кг у маси, Иапетус је трећа по величини Сатурнових мјесеци. А на удаљености од 3.560.820 км од Сатурна, најудаљенији је од великих луна, и треба му 79 дана да испуни једну орбиту. Због своје необичне боје и састава - водећа хемисфера је тамна и црна, док је њена напредна хемисфера много светлија - често се назива „иин и ианг“ Сатурнових месеци.
Са просечном растојањем (полу-главна осовина) 3.560.820 км, Иапетусу је потребно 79.32 дана да испуни једну орбиту Сатурна. Упркос томе што је Сатурн трећи по величини месец, Иапетус орбитира много даље од Сатурна од свог следећег најближег великог сателита (Титан). Попут многих Сатурнових месеци - посебно Тетхис, Мимас и Рхеа - Иапетус има ниску густину (1.088 ± 0.013 г / цм³) што указује да је састављен примарно од воденог леда и само око 20% стене.
Али за разлику од већине великих Сатурнових месеци, његов укупни облик није ни сферни ни елипсоидни, већ се састоји од спљоштених стубова и испупченог струка. Његов велики и необично висок екваторијални гребен такође доприноси његовом несразмерном облику. Због тога је Иапетус највећи познати месец који није постигао хидростатску равнотежу. Иако заобљеног изгледа, његов испупчени изглед дисквалификује га да не буде класификован као сферни.
Због тога, Иапетус није вероватно кандидат за обликовање терена. Да се у ствари његова површина растопила, то би такође био океански свет са нереално дубоким морима, а та вода би вероватно била изгубљена у свемиру.
Потенцијални изазови:
Да би га разбили, изгледа да су само Енцеладус и Титан одрживи кандидати за обликовање терена. Међутим, у оба случаја процес претварања у настањиве светове у којима би људска бића могла да постоје без потребе за структурама под притиском или заштитним оделом био би дуг и скуп. И слично попут обликовања луна Јовиан, изазови се могу категорично разбити:
- Удаљеност
- Ресурси и инфраструктура
- Опасности
- Одрживост
- Етичка разматрања
Укратко, иако Сатурн може бити богат ресурсима и ближи Земљи од Урана или Нептуна, заиста је јако далеко. У просеку, Сатурн је отприлике 1,429,240,400,000 км удаљен од Земље (или ~ 8,5 АУ еквивалентно осам и по пута већој од просека удаљености између Земље и Сунца). Да бисмо то посматрали из перспективе, требало је Воиагер 1 сонда отприлике тридесет осам месеци да би са Земље стигла до Сатурновог система. За свемирске летелице са посадом, које носе колонисте и сву опрему потребну за обликовање површине, требало би знатно дуже да се тамо стигне.
Ови бродови, да не би били претјерано велики и скупи, морали би се ослонити на криогенику или хибернацијску технологију како би били мањи, бржи и економичнији. Док се оваква технологија истражује за мисије на Марс на посадама, она је још увек у фази истраживања и развоја. Штавише, потребна би била и велика флота роботских свемирских бродова и помоћних летјелица за изградњу орбиталних огледала, хватање астероида или крхотина које би се користиле као ударци и пружање логистичке подршке посадним свемирским бродовима.
За разлику од посада посаде, које би посаде могле да остану у застоју до њиховог доласка, ови бродови би морали да имају напредне погонске системе да би били сигурни да би могли да путују до и из хроничних луна у реалном времену. Све то, са своје стране, отвара кључно питање инфраструктуре. У основи, било којој флоти која дјелује између Земље и Сатурна била би потребна мрежа база између њих и тамо како би се оне снабдевале и напајале.
Заправо, било какви планови за обликовање Сатурнових луна морали би да сачекају стварање сталних база на Месецу, Марсу, Астероидном појасу и Јовиановим месецима. Поред тога, изградња орбиталних огледала би захтевала знатне количине минерала и других ресурса, од којих би многи могли бити сакупљени из астероидног појаса или из Јупитерових тројанаца.
Овај би процес по садашњим стандардима био пресудно скуп и (опет) би захтевао флоту бродова са напредним погонским системима. А паратерраформирање помоћу Схелл Ворлдс-а не би било другачије, захтевало би више путовања до и из астероидног појаса, стотине (ако не и хиљаде) грађевинских и помоћних пловила и све потребне базе између њих.
И док зрачење није главна пријетња у систему Кроније (за разлику од Јупитера), Мјесеци су током своје историје били под великим утицајем. Као резултат, било које насеље изграђено на површини вероватно ће требати додатну заштиту у орбити, попут низа одбрамбених сателита који би могли преусмеравати комете и астероиде пре него што изађу на орбиту.
Четврто, обликовање Сатурнових луна представља исте изазове као и Јупитерове. Наиме, сваки мјесец који је обликован био би океански планет. И док је већина Сатурнових мјесеца неиздржива због велике концентрације воденог леда, Титан и Енцеладус нису тако бољи. У ствари, кад би се сав Титов лед растопио, укључујући слој за који се верује да лежи испод његовог унутрашњег океана, његов ниво мора био би дубок до 1700 км!
И не само то, већ би ово море окружило водену језгру која би вероватно учинила планету нестабилном. Енцеладус не би изгледао ништа боље, као што су радила мерења гравитације Цассини показали су да је густина језгре мала, што указује да језгра садржи воду поред силиката. Дакле, поред дубоког океана на његовој површини, његова језгра би такође могла бити нестабилна.
И последње, ту постоје етичка разматрања. Ако су и Енцеладус и Титан дом ванземаљског живота, тада би било какви напори за променом њиховог окружења могли резултирати њиховим уништењем. Ако то не заузме, отапање површинског леда могло би проузроковати ширење и мутирање било каквих аутохтоних животних форми, а излагање њима могло би се показати опасношћу по здравље људи.
Закључци:
Још једном, суочен са свим тим разматрањима, неко је приморан да се запита: "зашто се гњавити?" Зашто се гњавити мијењањем природног окружења кронских мјесеци када бисмо се могли настанити на њима онаквима какви јесу и користити њихове природне ресурсе за довођење у доба пост-оскудице? Сасвим буквално, у Сатурновом систему има довољно воденог леда, испарљивих састојака, угљоводоника, органских молекула и минерала да се човечанство снабдева у недоглед.
Штавише, без ефеката тераформирања, насеља на Титану и Енцеладусу вероватно би била много прихватљивија. Такође бисмо могли изградити насеља на месецима Тетхис, Дионе, Рхеа и Иапетус, што би показало много корисније у погледу искориштавања ресурса система.
И као што је то случај са Јупитеровим месецима Европа, Ганимеде и Цаллисто, претпостављање самог акта обликовања значило би да постоји обилна понуда ресурса која би се могла користити за обликовање других места - наиме, Венере и Марса. Као што се већ много пута тврдило, обиље метана, амонијака и водених крвотока у Црониан систему било би од велике користи да помогне претворити „Земље близанце“ у планете сличне Земљи.
Још једном, чини се да је одговор на питање „можемо / требамо ли?“ разочаравајуће је не.
Написали смо много занимљивих чланака о обликовању терена овде у часопису Спаце Магазине. Ево дефинитивног водича за преобликовање, како ћемо обликовати Марс ?, како тераформишемо Венеру ?, како да обликујемо месец ?, и како да обликујемо месечине Јупитера?
Такође имамо чланке који истражују радикалнију страну обликовања, попут Могли бисмо да обликујемо Јупитер ?, Да ли бисмо могли да обликујемо сунце ?, И можемо ли да обликујемо црну рупу?
Астрономи Цаст такође има добре епизоде на ту тему, попут епизоде 61: Сатурнови месеци.
За више информација погледајте НАСА-ино страницу за истраживање соларног система на Сатурновим месецима и на страници Цассини мисије.
А ако вам се видео свиди, дођите на нашу страницу Патреон и сазнајте како можете раније да набавите ове видео записе, а притом ћете нам помоћи да вам донесемо још сјајнијег садржаја!
