Sekalaiset

Kasvihuoneen tekeminen toisesta maailmasta: Missä voimme paraterraformilla aurinkokunnassamme?

Kasvihuoneen tekeminen toisesta maailmasta: Missä voimme paraterraformilla aurinkokunnassamme?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nykyään ei ole pulaa unelmoijia, jotka uskovat, että ihmiskunta voi, aikoo tai sen on tutkittava tilaa ja luotava ihmisen läsnäolo tähtien keskelle. Joillekin tässä on kyse todellisen kohtalomme kohtaamisesta ja löytämisestä itsestämme maailmankaikkeudesta.

Toisten mielestä kyse on uusien rajojen, uusien näköalojen ja uusien haasteiden halusta. Poistuessaan maasta ja siirtyessään muille planeetoille ja taivaankappaleille ihmiskunta palaisi juurilleen ja tekisi kodin uusista maista, kuten esi-isämme tekivät satoja tuhansia vuosia sitten.

Ja muille silti se on selviytymisen asia. Yhtäältä on järkevää olla pitämättä kaikkia munasi samassa korissa. Toisaalta on paljon todisteita siitä, että ihmiset eivät selviä maapallolla loputtomiin.

LIITTYVÄT: MARS 2020 LISÄÄ VIHREÄÄ VALOA POLTTOAINEEN ALOITTAMISEKSI

Olipa kyseessä katastrofaalinen tapahtuma (kuten asteroidi-isku), ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos tai hyvin dokumentoitu kykymme tuhota itsemme, monet uskovat, että ihmiskunta kuolee sukupuuttoon, jos se ei asu avaruudessa.

Tietysti tämä aiheuttaa vakavia haasteita. Tällä hetkellä hyötykuormien ja miehistön laukaiseminen avaruuteen on edelleen kallista, puhumattakaan robotti-koettimien lähettämisestä muille planeetoille. Ihmisten lähettäminen siirtämään muita planeettoja olisi vielä kalliimpaa.

Sen lisäksi, että sinne pääsee vain, on myös monia pitkäaikaisia ​​kysymyksiä, jotka on käsiteltävä. Kuinka esimerkiksi ihmisten odotetaan elävän loputtomasti maailmoissa, jotka eivät ole meille vieraanvaraisia?

Vaikka voisimme luottaa edistyneeseen tekniikkaan ja olla mahdollisimman omavarainen, on erittäin vaikea elää ympäristössä, joka yrittää tappaa sinut jatkuvasti!

Pitkäaikaisen asumisen ongelma

Tällöin ekologinen suunnittelu tulee esiin. Teorian mukaan ihmiset voisivat muuttaa planeetan tai kuun paikallista ympäristöä luomaan vieraanvaraisen ilmapiirin ja elinkaaren, joka mahdollistaisi pitkäaikaisen asumisen.

Tätä prosessia kutsutaan "maastonmuotoiseksi", kun se toteutetaan planeettamittakaavassa. Tällainen prosessi voi kuitenkin kestää tuhansia vuosia ja vaatisi ennennäkemättömän määrän resursseja, teknistä kehitystä, työvoimaa ja monen sukupolven sitoutumista.

Lisäksi aurinkokunnassa on vain tiettyjä paikkoja, jotka voidaan ajatella maastonmuotoisiksi. Aurinkokunnassamme ei todellakaan ole mitään uskottavaa tapaa kehojen muokkaamiseen.

Mutta entä jos muunnetaan vain osa planeetasta, kuusta tai suuresta asteroidista? Emmekö voisi yksinkertaisesti muuttaa koko maailman ekologiaa sen sijaan, että muuttaisimme sen pientä kulmaa luomalla puutarhan ja hengittävän ilmapiirin, jossa on vain jäätä, kalliota, pölyä ja tyhjiötä?

Riittääkö tämä perustamaan pitkäaikaisia ​​asutuskohteita koko aurinkokuntaan?

Määritelmä

Tunnetaan myös nimellä "worldhouse" -konsepti, perusajatuksena on rakentaa kotelo planeetan tietyn osan ympärille ja muuttaa sen ympäristöä. Tämän käsitteen on alun perin keksinyt brittiläinen matemaatikko Richard L.S. Talyor vuonna 1992 tehdyssä tutkimuksessa "Paraterraforming - The Worldhouse concept".

Tätä menetelmää käyttämällä voidaan planeetan osat, jotka ovat muuten epäystävällisiä tai joita ei voida muodostaa kokonaisuutena, tehdä ihmisille sopivia. Se olisi erityisen hyödyllinen planeetoilla tai kuilla, joilla ei ole juurikaan ilmakehää tai jossa ei ole lainkaan ilmapiiriä ja joissa suuri osa pinnasta altistuu kuolettavalle lämmön ja säteilyn tasolle.

Joitakin avainesimerkkejä ovat elohopea ja kuu, kaksi taivaankappaletta, joilla on hyvin heikko ilmakehä ja joita pommitetaan voimakkailla määrillä aurinkoa ja kosmista säteilyä.

Vaikka näitä paikkoja ei voida ajatella "vihreiksi", tiettyihin paikkoihin voitiin luoda suljettuja pesäkkeitä. Näillä siirtokunnilla voisi olla käsillä olevan tarpeeksi resursseja, jotta tuhannet (tai jopa sadat tuhannet) ihmiset voisivat asua siellä.

Shell World -konsepti

Suuremmasta näkökulmasta on myös käsite, että kokonaiset planeetat muunnetaan samaan perusideaan. Tämän ajatuksen ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 2009 Yhdysvaltain energiaministeriön insinööri Kenneth Roy paperissa, joka julkaistiin Journal of British Interplanetary Sciences.

Otsikko "Kuorimaailmat - Lähestyminen Terraforming Moons, pienet planeetat ja Plutoidit"Tässä artikkelissa tutkittiin teoreettista mahdollisuutta käyttää suurta" kuorta "planeetan kotelointiin pitäen sen ilmakehä suljettuna, jotta pitkäaikaiset muutokset voivat juurtua.

Kuoria voidaan käyttää myös ympäröimään koko planeetta, jolla ei ole ilmakehää, mikä antaisi insinööreille mahdollisuuden luoda hitaasti sellainen kaivamalla tai pumppaamalla ilmakehän kaasuja. Kuori varmistaa, että ilmakehä säilyy siihen asti, kunnes insinöörit suorittavat prosessin.

Tämä ehdotus on kuitenkin enemmän sopusoinnussa "megarakenteiden" käsitteen kanssa kuin paraterraforming. Materiaalien lukumäärä, tekniikka ja aika, jolloin tällainen tekniikan saavutus tekisi sen ulottumattomiin.

LIITTYVÄT: MEGASTRUKTUURIT - MERKKI SUUREMMISTA KUIN ELÄMÄMAALAISET?

Paraterraformaatio pienessä mittakaavassa, joka edellyttäisi kaupungin tai maaseutupiirin kokoisen elävän maaston laastarin sulkemista, voisi kuitenkin olla mahdollista. Vaikka emme saisi odottaa vastaavan tapahtuvan pian, voimme suunnitella sen aivan liian kaukaiselle tulevaisuudelle.

Joten miten menisimme tekemään tämän, kysyt? Käyttämällä nykyistä tekniikkaa tai tekniikoita, joiden odotetaan olevan saatavilla lähitulevaisuudessa, käytettävissä on useita vaihtoehtoja.

Paraterraforming-menetelmät

Kun on kyse maapallon ulkopuolisten alueiden siirtokuntien suunnitelmista, pelin nimi on kestävyys ja omavaraisuus. Tämän saavuttamiseksi NASA ja muut avaruusjärjestöt tutkivat useita tekniikoita ja menetelmiä.

Yksi näistä on tekniikka, joka tunnetaan lisäaineiden valmistuksena (esim. 3D-tulostus). Viime vuosina tätä käsitettä on tutkittu keinona rakentaa tukikohtia Kuulle, Marsille ja muille.

Toinen menetelmä, jota pidetään välttämättömänä ulkomailla tapahtuvaa ratkaisua varten, tunnetaan nimellä InR Situ Resource Utilization (ISRU). Tämä prosessi edellyttää paikallisten resurssien käyttöä kaiken rakentamiseen rakennusmateriaaleista ja energiasta hengittävään ilmaan ja juomaveteen.

"Kun ihmisen avaruuden tutkimus etenee kohti pidempiä matkoja kauempana kotiplaneetastamme, ISRU: sta tulee yhä tärkeämpi. Jälleenmyyjäoperaatiot ovat kalliita, ja kun astronauttihenkilöstö itsenäistyy maapallosta, pitkäaikaisesta tutkimuksesta tulee kannattavampaa. Matkailuun avaruudessa, kuten maan päällä Tarvitsemme käytännöllisiä ja kohtuuhintaisia ​​tapoja käyttää resursseja matkan varrella sen sijaan, että kantaisimme kaiken mitä tarvitsemme. Tulevat astronautit vaativat kykyä kerätä avaruusresursseja ja muuttaa ne hengittäväksi ilmaksi; juomavettä, hygieniaa ja kasvien kasvu; rakettien ponneaineet; rakennusmateriaalit ja paljon muuta. Tehtävät ja nettoarvo lisääntyvät, kun maapallon ulkopuolisista resursseista voidaan tuottaa hyödyllisiä tuotteita. "

Oletetaan, että 3D-tulostuksen ja ISRU: n avulla suljetut asutukset voitaisiin rakentaa paikan päälle ilman, että tarvitsee tuoda paljon esivalmistettuja osia tai rakennusmateriaaleja. Valmistuttuaan he pystyvät myös saavuttamaan jonkin verran omavaraisuutta, mikä voi viedä paljon kohti kestävyyden varmistamista.

Mutta kuten kaikkien kiinteistöjen kohdalla, suurin kysymys on sijainti. Jos rakennamme siirtokuntia muille planeetoille, kuille ja ruumiille, tukikohtien on oltava käytettävissä, niillä on oltava riittävä suoja säteilyä ja äärimmäisiä olosuhteita vastaan, eivätkä ne saa olla liian kaukana resurssien ja energian lähteistä.

Yksi tapa tehdä tämä on rakentaa nämä asutukset paikkoihin, joissa on luonnollinen suoja säteilyä vastaan ​​ja jotka ovat myös runsaasti luonnonvaroja. On olemassa useita vaihtoehtoja, kuten asutuksen rakentaminen pinnan alle.

Toinen tapa suojautua säteilyn kaltaisilta vaaroilta on rakentaa kotelot säteilyä kestävästä materiaalista. Esimerkiksi asutuksen perusrakenne voitaisiin suunnitella paikallisesti tuotetusta regoliitista (irtonaiset kerrokset, jotka peittävät kiinteän kiven).

Vaihtoehtoisesti tämä voitaisiin tehdä prosessilla, joka tunnetaan nimellä "sintraus", jossa regoliittia pommitetaan mikroaalloilla tai lasereilla sulan keraamisen aineen muodostamiseksi. Tätä voidaan sitten muuttaa 3D-tulostusroboteilla, jolloin muodostuu taajaman perusta, ulkoseinät ja päällirakenne.

On myös mahdollista käyttää magneettista suojausta. Tämän konseptin ehdotti rakennusinsinööri Marco Peroni American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) SPACE- ja Astronautics Forum and Exposition -kilpailuissa.

Peronin konsepti sisälsi modulaarisen perusarkkitehtuurin, jossa kuusikulmion muotoiset yksiköt on ryhmitelty pallomaiseksi kokoon toruksen muotoisen laitteen alle. Tämä laite olisi valmistettu korkeajännitteisistä sähkökaapeleista, jotka muodostavat sähkömagneettisen kentän suojaamaan säteilyltä.

Simulaatioiden ja testimallien perusteella Peroni ja hänen kollegansa päättivät, että laite kykenisi tuottamaan ulkoisen magneettikentän 8 mikrotlaselia (0,08 gaussia). Ottaen huomioon, että maapallon suojaava magneettikenttä vaihtelee 25-65 mikrotlasia (0,25 - 0,65 gauss), tätä laitetta olisi vahvistettava edelleen asukkaiden turvassa pitämiseksi, mutta se on vielä alkuvaiheessa.

Tämä ehdotus on monin tavoin samanlainen kuin Solenoid Moon-base -konsepti, jonka Peroni esitteli AIAA: n avaruus- ja astronautiafoorumissa ja näyttelyssä vuonna 2017. Tämä käsite sisälsi kuunpohjan, joka koostui läpinäkyvistä kupoleista, jotka oli suljettu toroidin muotoisella suurjännitekaapeleiden rakenteella.

Suojauksen lisäksi keinotekoiset magneettikentät mahdollistaisivat myös elinympäristöt, jotka tarjoavat näkymät ympäröivään ympäristöön. Tämä on avain sellaisten asioiden estämiseen kuin klaustrofobia, eristyneisyys ja matkustamokuume, jotka voivat väistämättä johtua maanalaisista koteloista tai läpinäkymättömistä seinistä.

On myös huomattava määrä todisteita siitä, että kasveja voitaisiin kasvattaa kuun ja marsin maaperässä.

Näitä ovat astronauttien ISS-aluksella tekemät tutkimukset, NASA: n rahoittama Lotun / Marsin kasvihuonehanke (PLMGP) sekä NASAn, Liman teknillisen yliopiston ja Kansainvälisen perunakeskuksen yhteistutkimus.

On myös tehty riippumattomia tutkimuksia, kuten Wageningenin yliopiston ja tutkimuskeskuksen ekologien tekemät tutkimukset. Nämä kokeet ovat osoittaneet, että maakasveja voidaan kasvattaa käyttämällä Marsin ja kuun regoliittia, olettaen, että riittävä kastelu ja orgaaniset ravinteet ovat käytettävissä.

Toinen tärkeä näkökohta on se, että nämä siirtokunnat olisi suljettava. Ilma, vesi ja muut resurssit on kierrätettävä erittäin tehokkaasti.

Tämä johtaisi mikroklimaatin syntymiseen, jossa tapahtuu saostumista, syntyy happikaasua, hiilidioksidia puhdistetaan ilmasta ja vesi kierrätetään ja suodatetaan luonnollisesti.

Loput voidaan hoitaa yhdistämällä kierrätysjärjestelmiä. Orgaaninen jäte ja ihmisjätteet voitaisiin kompostoida ja käyttää lannoitteena, ja muita jätemuotoja voitaisiin kierrättää uusien työkalujen ja hyödykkeiden luomiseksi.

Joten mihin nämä suljetut mikroklimaatit siirtomaita voitaisiin luoda?

Sisäinen aurinkokunta

Maan tavoin kaikki sisäisen aurinkokunnan planeetat ovat kivisiä ja maanpäällisiä. Venusta lukuun ottamatta nämä kaikki saattavat riittää potentiaalisiksi paikoiksi tuleville pesäkkeille. Kaikissa on runsaasti mineraaleja ja mahdollisesti vesijäätä, ja joissakin on jopa orgaanisia molekyylejä. Heillä on myös kohtuullinen osuus vaaroista!

Elohopea:

Saattaa yllättää, että tiedät, että elohopea, joka on lähinnä aurinkomme planeettaa ja toiseksi kuumin (Venuksen takana), on todellakin toteuttamiskelpoinen ehdokas siirtomaaksi. Kun planeetta vastaanottaa voimakkaan määrän lämpöä ja säteilyä auringolta, hyvässä asemassa oleva siirtomaa pystyy välttämään nämä ja muut vaarat.

Esimerkiksi koska elohopealla on heikko eksosfääri, lämpöä ei siirretä aurinkoa osoittavalta puolelta pimeälle puolelle. Tämän seurauksena mikä tahansa päivänvaloa kokeva puoli saavuttaa jopa korkeimman lämpötilan 427 ° C (800 ° F) kun yöpuolella on äärimmäistä kylmää (-173 ° C / -279 ° F).

Elohopea kokee myös ns 3:2 kiertoradan resonanssi. Tämä tarkoittaa sitä, että planeetta suorittaa kolme kierrosta akselillaan (kukin ottaa 58,6 päivää) kiertää kahdesti auringon ympäri (yksi kiertorata kestää 88 päivää). Lyhyesti sanottuna Mercury kokee kolme tähtipäivää joka toinen vuosi.

Kuitenkin, koska planeetta kulkee nopeasti Auringon ympäri ja pyörii hitaasti akselillaan, koko päivän todellinen pituus - eli aika, jonka Aurinko palaa samaan paikkaan taivaalla (alias aurinkopäivä) ) - toimii karkeasti 176 maan päivää.

Toisin sanoen, yksi elohopean päivä kestää niin kauan kuin kaksi vuotta. Elohopean erittäin matala aksiaalinen kallistuma (0.034°) tarkoittaa, että suurin osa sen vastaanottamasta auringonvalosta imeytyy päiväntasaajan ympärille. Samaan aikaan sen napa-alueet ovat pysyvästi varjossa ja riittävän kylmiä sisältämään vesijäätä.

Tämän vahvisti NASAn MESSENGER-koetin vuonna 2012, joka löysi todisteita vesijäästä ja orgaanisista molekyyleistä pohjoista napa-aluetta osoittavissa kraattereissa. Spekuloidaan myös, että etelänapa saattaa sisältää jäätä pysyvästi varjostetuissa kraattereissaan, ehkä yhtä paljon kuin 100 miljardia biljoonaa tonnia se olisi jopa 20 m paksu.

Näille alueille kupolit voitaisiin rakentaa kraatterilattioille tai peittää koko kraatteri. Joitakin mahdollisia ehdokkaita ovat Kandinsky-, Prokofjev-, Tolkien- ja Tryggvadottir-kraatterit, joilla kaikilla uskotaan olevan vesijäävarastoja.

Auringonvaloa voidaan hyödyntää sijoittamalla peilit kraatterien reunoille, jotta se ohjataan kupolikoteloihin. Sisätilan lämpötilat nousevat vähitellen, vesijää sulaa ja maaperää voidaan tehdä yhdistämällä vesi ja orgaaniset molekyylit kraatterin lattialta tulevaan regoliittiin.

Kasveja voitaisiin myös kasvattaa tuottamaan happea, joka yhdessä typpikaasun kanssa tuottaisi hengittävän ilmakehän. Biodomin sisällä olevasta alueesta tulisi elettävä ympäristö, jolla on oma vesikierto ja hiilenkierto.

Vaihtoehtoisesti happikaasua voitaisiin luoda kemiallisen dissosiaation kautta, jossa haihtunut vesijää altistetaan aurinkosäteilylle vetykaasun (joka voidaan tuulettaa tai siepata ja varastoida polttoaineeksi) ja happikaasun tuottamiseksi.

Vaihtoehtoisesti insinööriryhmät voisivat pumpata tarvittavat kaasut kuppikoteloon, kunnes ilmanpaine sisällä oli 100 kilopascalia (tai 1 bar). Jää voitiin sitten kerätä tarpeen mukaan tai varastoida juomista, puhdistusta ja kastelua varten.

Kuu:

Maan lähimpänä taivaankappaleena Kuun asuttaminen olisi suhteellisen helppoa muihin elimiin verrattuna. Monissa suhteissa se aiheuttaa samat mahdolliset vaarat kuin elohopea, ja strategiat niiden käsittelemiseksi ovat suurelta osin samat.

Ensinnäkin, kuussa on erittäin heikko ilmapiiri, joka on niin ohut, että se voidaan luokitella vain eksosfääriksi. Kuu on myös runsaasti mineraaleja ja potentiaalisia resursseja, kuten helium-3 ja vesijää, mutta harvinainen elämään tarvittavien haihtuvien alkuaineiden (esim. Ammoniakin, metaanin, hiilidioksidin jne.) Suhteen

Lisäksi kuun pinnalla on äärimmäisiä lämpötila-alueita päiväntasaajan alueen ympärillä. Lämpötilat vaihtelevat alhaisimman lämpötilan välillä sen mukaan, onko pinnan osa suorassa auringonvalossa vai ei -173 ° C (-280 ° F) korkeaan 127 ° C (260 ° F).

Polaarialueilla lämpötilat kuitenkin laskevat matalasta -123 ° C (-189 ° F) korkeaan -43 ° C (-45 ° F). Vaikka tämä on vielä tarpeeksi, jotta Etelämantereelta näyttää siltä, ​​että se on lempeä, se on paljon kapeampi.

Lisäksi elohopean tavoin napa-alueet ovat pysyvästi varjossa ja niillä on pääsy vesivarastoihin. Tämä pätee erityisesti etelänavan Aitken-altaaseen, kraatteri-alueelle, jossa useat kiertoradat ovat löytäneet todisteita vesijäästä.

Paikoissa, kuten kuuluisa Shackleton-kraatteri, suljettu mikroilmasto voitaisiin luoda rakentamalla kupoli ja käyttämällä aurinkopeilejä ohjaamaan auringonvaloa siihen. Siksi voitaisiin luoda sääjärjestelmä, sitten kasvattaa kasveja ja luoda hengittävä ilmapiiri.

Mars:

Mars on toinen suosittu kohde, kun on kyse inhimillisen avaruuden tutkimuksesta ja ratkaisemisesta. Kuun tavoin suuri osa tästä liittyy maan läheisyyteen ja samankaltaisuuteen sen ja planeettamme välillä.

Joka kuukausi maapallo ja Mars ovat kiertoradoillaan lähimpänä toistensa kanssa. Tätä kutsutaan oppositioksi, jossa Mars ja aurinko näkyvät taivaan vastakkaisilla puolilla. Tämä luo säännölliset "käynnistysikkunat" siirtomaiden ja tarvikkeiden lähettämistä varten.

Lisäksi Marsin päivä kestää 24 tuntia ja 39 minuuttia, mikä tarkoittaa, että kasveilla, eläimillä ja ihmiskolonisteilla on päivittäinen sykli (päivä / yö), joka on melkein sama kuin maapallon. Marsin pystysuora akseli on myös kallistettu tavalla, joka on hyvin samanlainen kuin maapallon- 25.19°vs. 23.5° - mikä johtaa kausivaihteluihin kiertoradan aikana.

LIITTYVÄT: MITÄ SINUN TULEE LOUA ENSIMMÄISET MARTIANIT?

Pohjimmiltaan, kun yksi pallonpuolisko on osoitettu kohti aurinkoa, se kokee kesän, kun taas toinen talven. Koska Marsin vuosi kestää kuitenkin noin 687 maapäivää (668,6 Marsilaiset päivät), jokainen kausi kestää noin kaksi kertaa kauemmin.

Mars kokee myös lämpötilan vaihteluita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin maapallon, vaikka ne ovatkin huomattavasti pienempiä. Keskimääräinen pintalämpötila vuoden aikana on -63 ° C (-81 ° F), vaihtelevat matalasta -143 ° C (-225 ° F) talvella pylväillä ja korkein 35 ° C (95 ° F) päiväntasaajan varrella kesällä keskipäivällä.

Ohut ilmakehänsä vuoksi nämä lämpimät pintalämpötilat eivät kuitenkaan nouse paljon korkeammiksi kuin maanpinta. Ja yöllä lämpötila voi nousta niin alhaiseksi kuin -73 ° C (-99 ° F). Silti, koska vaihtelut ovat paljon vähemmän äärimmäisiä keskileveysasteiden ympärillä, tämä olisi todennäköisesti paras paikka asutuksen rakentamiseen.

Marsilla on myös runsaasti vesijäätä, joka on pääosin keskittynyt napajäähän. Useat tutkimukset ovat kuitenkin ehdottaneet, että merkittävät määrät vettä voidaan myös lukita pinnan alle. Siirtolaiset voivat uuttaa ja käyttää tätä vettä kaikkeen juomisesta, kastelusta sanitaatioon.

Tämän vuoksi Mars soveltuu hyvin ISRU: han. Kirjassaan Marsin tapaus, Robert Zubrin selitti, kuinka tulevat kolonistit voisivat tuottaa ilmaa, vettä ja polttoainetta paikan päällä käyttämällä vain Marsin maaperässä ja ilmakehässä olevia elementtejä.

Lisäksi on tehty kokeita, jotka osoittavat, kuinka Marsin maaperä voidaan leipoa tiileiksi, joilla on huomattava lujuus. Näitä voitaisiin käyttää sellaisten elinympäristöjen ja rakenteiden valmistamiseen, joissa siirtomaa-asukkaat asuisivat. Kokeet ovat myös osoittaneet, että maakasvit voivat kasvaa Marsin maaperässä, mikä tuottaisi happea ja puhdistaisi hiiltä ilmasta.

Valitettavasti säteily on edelleen kysymys. . Äskettäisten tutkimusten mukaan Mars Odysseia koettimella Marsin pinnan asukkaat kokevat säteilyä 2-3 kertaa korkeampi kuin mitä astronautit kokevat kansainvälisellä avaruusasemalla.

Maapallolla kehittyneissä maissa asuvat ihmiset altistuvat keskimääräiselle vuotuiselle annokselle 0,62 radaa. Ja vaikka tutkimukset ovat osoittaneet, että annos on enintään 200 radaaei ole kohtalokas, altistuminen näille säteilytasoille voi lisätä huomattavasti terveysriskejä (akuutti säteilysairaus, syöpä, DNA-vauriot).

Toisaalta Marsin pinta altistuu keskimäärin 22 milliradia päivässä - mikä toimii 8000 milliradia (8 radaa) vuodessa. Se on melkein 13 kertaa vuotuinen annos, johon kehomme on tottunut, ja lähellä suositeltua viiden vuoden altistumisrajaa. Sen pitkäaikaisia ​​vaikutuksia ei tunneta.

Mars Odysseia havaitsi myös kaksi aurinkoprotonitapahtumat joka aiheutti säteilytasojen huippunopeuden noin 2000 milliradia päivässä ja muutama muu saavutettu tapahtuma 100 milliradia. Tämän lisäksi viimeaikainen tutkimus Nevadan yliopistossa Las Vegasissa (UNLV) on osoittanut, että kosmisten säteiden aiheuttama uhka voi kaksinkertaistaa syöpäriskin.

Tästä syystä lähetyssuunnittelijat ovat tutkineet ajatusta elinympäristöjen rakentamisesta joko pinnan alle tai paikallisten regoliittien paksujen keraamisten ulkokuorien luomiseen. Jälleen kerran magneettisen suojauksen ideaa voitaisiin käyttää läpinäkyvän kuoren sallimiseksi ja asukkaiden näkemisen hyödyttämiseksi.

Itse asiassa NASA on tutkinut ajatusta magneettikilven sijoittamisesta kiertoradalle Marsin ympärille tarjotakseen saman suojan kuin magnetosfääri. Ehdotuksen esitteli NASA: n Planetary Science Division -yksikön johtaja Jim Green vuoden 2017 Planetary Science Vision 2050 Workshopissa.

Tohtori Green väitti, että tämä kilpi olisi sijoitettava Mars-Sun L1 Lagrange-pisteeseen, jossa se loisi keinotekoisen magneettirungon, joka peittäisi koko Marsin. Tämä ei vain suojaisi pinnan elämää haitalliselta säteilyltä, vaan antaisi myös Marsin ilmakehän sakeutua (antaen siten paremman suojan).

Näiden toimenpiteiden avulla siirtomaa voitaisiin suojata elementeiltä, ​​mukaan lukien Marsin pölymyrskyt ja säteily. Sisällä asukkaat pystyisivät kasvattamaan kasveja Marsin maaperässä, tuottamaan omaa ilmaansa ja luomaan tehokkaasti itsensä ylläpitävän mikroilmaston.

Tällainen tukikohta (tai monet heidän kaltaisensa) voisivat aloittaa Marsin maastomuodostuksen. Luodessaan mikroklimaatit tietyille alueille, he voisivat aloittaa niiden pidentämisen, kunnes ne ulottuvat koko planeetalle.

Asteroidin päävyö

Mielenkiintoista on, että asteroidivyö on muutakin kuin löysä kokoelma miljoonia kivisiä esineitä. Siellä on myös kääpiö planeetta Ceres, joka on vyön suurin ruumis ja jonka osuus on noin kolmasosa päävyön massasta.

Ceres mittaa karkeasti 946 km (588 mi) halkaisijaltaan ja sen pinta - ala on 2,849,631 km² (1100250 mi²). Ottaen huomioon sen koon ja tiheyden Ceresin uskotaan olevan erilainen, joka koostuu kivisestä ytimestä, sen vieressä olevasta nestemäisestä valtamerestä ja jäästä koostuvasta vaipasta ja kuoresta.

Keck-teleskoopin vuonna 2002 toimittamien todisteiden perusteella vaipan arvioidaan olevan 100 km (62 mi) paksu ja sisältää enintään 200 miljoonaa km³ (48 miljoonaa mi³) vedestä. Se vastaa noin 10% maapallon valtamerissä olevasta ja on enemmän kuin maapallon makean veden.

Tämän vuoksi Ceresin siirtokunta tarjoaisi kaikenlaisia ​​etuja ja kasvumahdollisuuksia. Tämä johtuu osittain siitä, miten se tekisi päästeroidivyön ja sen runsaat resurssit saataville. Myös itse Ceresissä on käytettävissä resursseja, jotka voivat helpottaa paraformaatiota.

Esimerkiksi Ceresillä on vaikuttavia kraattereita, joista suurimpia ovat Occator, Kerwan ja Yalode. Näihin sisälle voitiin rakentaa kupolit, ja vesi voitiin kerätä paikallisesta jäästä silikaattimineraaleilla, joita käytettiin kraatterin lattiaan.

Paikallisesti korjattua jäätä voitaisiin käyttää kasteluun, mutta myös happikaasun tuottamiseen. Koska Ceresissä uskotaan olevan suuria ammoniakkia sisältäviä savimaita, ammoniakkia voitaisiin myös kerätä. Koska ammoniakki koostuu suurelta osin typestä, se voitaisiin prosessoida typpikaasun (tärkeä puskurikaasu atmosfäärissämme) muodostamiseksi.

Valoa voisi tuottaa sarja kiertoradapeilejä, jotka kohdentuvat ja ohjaavat auringonvalon kupoliin, tarjoten tunteen vuorokausisyklistä ja sallien myös kasvien kasvun.

Jupiterin kuut

Ajatus Jupiterin kuun asuttamisesta on ollut kelluneena monta kertaa Pioneer10 ja 11 ja Voyager 1 ja 2 järjestelmän läpi kulkeneet koettimet. Siitä lähtien on havaittu, että kolmella sen neljästä suurimmasta satelliitista (Europa, Ganymede ja Callisto) voi kaikilla olla sisämeret.

Lisäksi useat Europa- ja Ganymede-tutkimukset ovat osoittaneet, että heidän valtamerensä voivat olla tarpeeksi lämpimiä tukemaan elämää. Tästä syystä monet haluavat lähettää robottioperaatioita etsimään merkkejä tästä mahdollisesta elämästä, ja lopulta miehistön tehtäviä, jotka voisivat perustaa etuvartiot.

Esimerkiksi vuonna 1994 perustettiin yksityinen yritys, joka tunnetaan nimellä Artemis-projekti, aikomuksena asuttaa kuu. He laativat myös suunnitelmat Europan siirtomaa varten, joka vaati rakenteiden rakentamista jäälle pinnalle (iglu mallinnettu).

Kirjoittajat suosittelivat myös pitkäaikaisten elinympäristöjen luomista jääpeitteen "ilmataskuihin". Kun otetaan huomioon runsaasti vesijäätä ja haihtuvia aineita, kuten metaania ja ammoniakkia, pinnan perusteella voitaisiin hyödyntää näitä resursseja luomaan emäksisiä ilmastoja.

Zubin kannatti myös vuoden 1999 kirjassaan tukikohtaa yhdelle tai useammalle Galilean kuulle. Avaruuteen tuleminen: avaruuteen etenevän sivilisaation luominen (1999). Nämä emäkset voisivat auttaa helpottamaan ulkoilman planeettojen - ts. Jupiterin ja Saturnuksen - ilmakehän louhintaa Helium-3-polttoaineen saamiseksi.

NASA tuotti myös vuonna 2003 tutkimuksen, jossa kannustettiin perustamaan Callistolle tukikohta, joka heidän mielestään voitaisiin tehdä vuoteen 2045 mennessä. Suunnitelma nimeltä "Vallankumoukselliset käsitteet ihmisen ulkoisen planeetan etsimiselle" (HOPE) kutsui ydinrakettien käyttöä. kuljettaa kaikki materiaalit ja robotit, joita tarvitaan tukikohdan rakentamiseen sinne.

Kohde valittiin sen etäisyyden vuoksi Jupiterista, mikä tarkoittaa, että se altistetaan paljon pienemmälle säteilylle kuin muut kollegansa. Korostettiin, että siellä oleva tukikohta voisi kerätä vesijäätä rakettipolttoaineen luomiseksi, mikä tekee Callistosta täydentävän tukikohdan kaikille Jovian-järjestelmän tuleville tehtäville.

Säteily on erityisen huolestuttavaa, kun otetaan huomioon Jupiterin kuut. Jupiterin voimakkaan magnetosfäärin ja suurenergisen säteilyn vyön ansiosta Ion, Europan ja Ganymeden kuut altistuvat vaihteleville määrille haitallisia säteitä.

Io, joka kiertää suurenergisen säteilyhihnan sisällä, vastaanottaa noin 3600 radia ionisoivaa säteilyä päivässä - tarpeeksi tappamaan hyvin nopeasti. Yhdessä tulivuoren toiminnan, pehmeän vaipan ja maanalaisen laavavirran kanssa, Io ei ole hyvä paikka elää!

Europan pinta nousee 540 radia päivässä, joka on edelleen hyvin tappavan alueen sisällä. Ganymedellä asiat ovat hiukan parempia sen suuremman etäisyyden ja sen takia, että Ganymedellä on magneettikenttä, mikä tekee siitä ainoan aurinkokunnan ruumiin (paitsi kaasujätit). Mutta se silti saa 8 radia päivässä, yli vuoden arvoinen säteily täällä maan päällä.

Vain Callisto kuuluu turvalliseen alueeseen, vain vastaanottaa 10 milliradia Jupiterista päivässä. Tietysti tämä pahenee, kun lisäät aurinkosäteilyä ja kosmisia säteitä, mutta tosiasia on, Callisto on turvallisin paikka asuttaa Jovian-järjestelmässä.

Joten vaikka siirtokuntia voitaisiin rakentaa Ganymedelle ja Euroopalle, molemmat paikat vaativat merkittävää säteilysuojausta ja asutukset voivat olla mahdollisia vain jäisen pinnan alle. Callistoon voitaisiin mahdollisesti luoda pintaympäristö, samanlainen kuin mitä Ceresille voitaisiin rakentaa.

Tähän sisältyisi kupolikotelo yhdessä tai useammassa Calliston monista, monista iskukraattereista. Ehdokkaita ovat Valhallan, Asgardin ja Adlindan rengaskraatterit, jotka mittaavat 3800 km (2360 mi), 1600 km (995 mi) ja 1000 km (660 mi) halkaisija, vastaavasti.

On myös kraattereita, kuten Heimdall ja Loftn, jotka mittaavat 210 km (130 mi) ja 200 km (124 mi) halkaisija, vastaavasti. Mihin tahansa tai kaikkiin näistä pystytettiin rakentamaan kupolirakenteet, jotka ulottuvat reunasta reunaan tai kraatterin lattiaa pitkin.

Jupiterin Troijan ja Kreikan asteroidista korjattujen silikaattimineraalien avulla maaperä voitaisiin luoda siirtomaa-kerrokseen. Paikallisesti korjattua vesijäätä, ammoniakkia, metaania ja kiertoradan peilejä käyttämällä voitiin luoda mikroilmasto.

Saturnuksen kuut

Sitten on Saturnus-järjestelmän kuut. Puolustamalla ulkoisen aurinkokunnan kolonisaatiota Zubrin väitti, että Saturnuksesta, Uraanista ja Neptunuksesta voitaisiin tehdä "Persian aurinkokunnan Persianlahti" niiden runsaan resurssipohjan takia.

Zubrin tunnisti Saturnuksen tärkeimmäksi näistä, koska se oli suhteellisen lähellä maapalloa, matala säteily ja erinomainen kuujärjestelmä. Ensinnäkin järjestelmä on yksi suurimmista deuteriumin ja helium-3: n lähteistä, joita voidaan tulevaisuudessa käyttää polttoainelähteinä fuusioreaktoreissa.

Saturnuksen kuut altistuvat myös huomattavasti pienemmälle säteilymäärälle kuin Jupiterin satelliittijärjestelmä. Tämä johtuu siitä, että Saturnuksen säteilyhihnat ovat huomattavasti heikompia kuin Jupiterin - 0,2 gaussia (20 mikrotlaskaa) verrattuna 4,28 gaussia (428 mikrotlaskaa).

Tämä kenttä ulottuu Saturnuksen keskustasta noin 362000 km (225000 mi) sen ilmapiiristä. Tämä tekee siitä paljon tiukemman planeetalle kuin Jupiterin säteilyhihna, joka saavuttaa noin etäisyydet 3 miljoonaa km.

Titan nimettiin myös hyväksi sijainniksi inhimilliselle asutukselle, koska se on ainoa taivaankappale muu kuin maa, jolla on tiheä typpi-ilmakehä. Kuussa on myös suuria määriä nestemäistä ja ilmakehän metaania ja muita hiilivetyjä.

Toinen mahdollinen sijainti on Enceladus, joka kokee ajoittain juoksutoimintaa eteläisen napa-alueensa ympärillä. Maaliskuussa 2006Cassini-Huygens missi sai mahdolliset todisteet nestemäisestä vedestä Enceladuksella, jonka NASA vahvisti vuonna 2014.

Tämä vesi syntyy suihkukoneista, jotka ovat todennäköisesti yhteydessä sisämereen, joka on joissakin paikoissa vajaat kymmeniä metrejä pinnan alapuolella. Tämä tekisi veden keräämisen huomattavasti helpommaksi kuin kuun kaltaisella Europalla, jossa vettä olisi kerättävä kiinteästä jäästä.

Tiedot on saatu Cassini ehdotti myös haihtuvien ja orgaanisten molekyylien läsnäoloa sisätiloissa, mikä vahvistaa elämää Enceladuksen sisällä. Tiheyslukemat viittaavat myös siihen, että sen ulomman jääkerroksen alla on silikaattikiven ja metallin ydin.

Nämä resurssit olisivat korvaamattomia siirtomaa perustettaessa, varsinkin jos mukana olisi paraterraforming. Paljon sama pätee Titaniin, jonka vaipassa on runsaasti vesijäätä, sekä runsaasti haihtuvia aineita, kuten ammoniakkia ja (erityisesti) metaania.

Kiitos Cassini-Huygens tähtitieteilijät ovat oppineet, että Titanin pinnalla on metaanijärviä ja metaanisykli, joka muistuttaa läheisesti maapallon hydrologista kiertoa. Kuututkimuksissa havaittiin myös, että sen ympäristössä on runsaasti orgaanista kemiaa ja prebioottisia olosuhteita.

Titan kiertää myös turvallisesti Saturnuksen säteilyhihnan ulottumattomissa, ja sen paksu ilmakehä voi olla riittävä suojaamaan kosmisilta säteiltä. Vaikka Enceladuksella on hyvin kömpelö ilmapiiri ja se kiertää Saturnuksen säteilyhihnassa, matalat tasot (verrattuna Jupiteriin) tarkoittavat, että niitä voitaisiin lieventää.

In short, on both Titan and Enceladus (and possibly other moons within the system), self-contained colonies with mini-climates could be built that take advantage of this natural resource base. Water harvested from the icy surface could also be converted into fuel, making the Saturn system a stopover point for exploratory missions to Uranus, Neptune and beyond.

Along with the rich supply of deuterium and helium-3 from Saturn's atmosphere, the resources of the Saturn system could also be a major source of exports. In this way, a colonizing of the Saturn system could fuel Earth’s economy, and facilitate exploration deeper into the outer Solar System.

Looking Beyond

When it comes right down to it, there is no limit to where human beings could conceivably colonize in our Solar System. In addition to all the aforementioned examples, people could create habitats out of hollowed-out asteroids, on the moons of Uranus and Neptune, on Pluto and Charon, and even in the Kuiper Belt.

The farther we get from the Sun, the more heavily we are going to have to rely on technology to produce air and food. For example, in the outer Solar System and Kuiper Belt, settlers will probably have to rely on things like UV lighting to grow plants and process volatiles into breathable gases.

But even though increasingly artificial means might have to come into play, the name of the game remains the same. Through the creation and maintenance of natural environments, humanity could extend its presence further throughout space.

In the end, the limits are really only those imposed by our imaginations, finances, and the state of our technology. And considering that advances are being made all the time, the latter limitation probably won't remain an issue for long!

  • Paraterraforming - The Worldhouse Concept
  • Paul Glister - Terraforming: Enter the ‘Shell World’
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 11 Mars
  • NASA - Science in Orbit: The Shuttle & Spacelab Experience, 1981-1986
  • Space.com - Incredible Technology: How to Use 'Shells' to Terraform a Planet
  • JBIS - "Shell Worlds - An Approach To Terraforming Moons, Small Planets and Plutoids"
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 2 Lunar Base Concepts (LPI, 1985)


Katso video: Vitavia-kasvihuone: sokkelin asennus (Heinäkuu 2022).


Kommentit:

  1. Locke

    Just a kopeck!

  2. Ra

    Onnittelut, sinulla oli vain hieno ajatus.

  3. Dameon

    Onnittelut, mikä erinomainen vastaus.

  4. Gervaso

    Onko olemassa toinen tie ulos?

  5. Seafra

    Rather valuable piece

  6. Gagor

    Ja niin myös tapahtuu :)

  7. Grozilkree

    Good resource)) The topics are interesting and the design is beautiful)



Kirjoittaa viestin