Дом в небесах

На каких телах в Солнечной системе можно основать колонию 24 Июль 2015, 11:33
В последние годы многие известные люди, как связанные с космосом, так и далекие от него, говорят о необходимости колонизировать ближайшие небесные тела. Когда можно будет переезжать с Земли и что придется взять с собой? Мы  выбрали самые перспективные места для переселения в Солнечной системе.
Цитата из Циолковского о том, что «Земля есть колыбель человечества (у самого Циолковского — «колыбель разума»), но нельзя вечно жить в колыбели» c начала космической эры затаскана до дыр. Сразу после полета первого спутника колонизация ближнего космоса казалась делом обозримого будущего. Вспомним хотя бы Алису Селезневу Кира Булычева, жившую в 2080-х, которая облетела всю Солнечную систему со школьными экскурсиями, а вместе с отцом-ученым путешествовала к далеким звездам.

Многие из нас доживут до этого времени, однако вряд ли, как и Алиса, побывают на Луне, Марсе и Плутоне. Колонизация Солнечной системы постоянно откладывается, практические шаги идут лишь в направлении Луны и Марса, да и то пока все больше на бумаге. Тем не менее «Чердак» решил посмотреть, где в Солнечной системе человек может хотя бы теоретически основать колонию, пусть даже совсем маленькую и исключительно для исследований.

Луна

Спутник Земли. Пятый по величине спутник в Солнечной системе. Единственное небесное тело, которое посещали земляне. Диаметр — 3476 км, вчетверо меньше земного. Средняя температура — минус 53 градуса по Цельсию, перепад — от минус 240 до плюс 117 градусов.
Расстояние до Земли: в среднем 384 тысячи км.
Люди были на Луне шесть раз и привезли со спутника на Землю 382 кг грунта. Фото: NASA
Достоинства: очень близко. Возможность онлайн-связи с Землей почти без задержки сигнала (чуть больше световой секунды). Нынешний уровень технологий позволяет обеспечить доставку человека, лететь до Луны всего несколько суток, что сильно повышает безопасность миссии. Наличие в лунном грунте гелия-3, который можно в будущем использовать в термоядерных реакторах (если их, конечно, удастся построить на Луне, что само по себе задача нетривиальная). На полюсах обнаружен водный лед; отсутствие атмосферы позволяет использовать Луну как высокоэффективную солнечную электростанцию. Эксперименты показывают, что реголит (лунный грунт) пригоден для выращивания в нем земных растений.

Недостатки: метеоритная опасность, слабая гравитация, отсутствие магнитного поля, а значит, необходимость защиты от космической радиации: Луна расположена вне магнитного поля Земли, и космонавты будут получать большие дозы космической радиации. Есть трудности с добыванием воды из льда. Нет атмосферы — значит, колонистам нужны купола. Очень большие перепады температур.

Марс

Четвертая планета Солнечной системы. Диаметр — 6792 км, в два раза меньше земного, средняя температура — минус 63 градуса по Цельсию. Атмосферное давление — 1/500 земного. Состав атмосферы — преимущественно углекислый газ.
Минимальное расстояние до Земли: 78 миллионов км.
Марсианский пейзаж даже с виду не кажется пригодным для жизни. Фото: NASA/JPL
Достоинства: сравнительно большая планета, у которой сопоставимая с земной сила тяжести. Терпимый — относительно Луны или более далеких спутников планет-гигантов — климат. В абсолютных значениях минус 63 — все же не самая лучшая погода. Есть водный лед, как минимум на полюсах (открыт аппаратом Phoenix в 2008 году). Планета очень хорошо исследована, есть очень подробные карты. Возможна добыча полезных ископаемых (пусть и не самых востребованных), в первую очередь — коматиитов и ферропикритов , источников никеля, меди и платиноидов. В теории есть все технические возможности доставки человека на планету и возможность постоянной связи с Землей с поверхности Марса: многочисленные искусственные спутники планеты могут работать как ретрансляторы). Достаточное количество солнца для выработки электроэнергии. Бонусом — красное небо и голубой закат .
Голубой закат на Марсе
Недостатки: метеоритная опасность, отсутствие магнитного поля и необходимость защиты от космической радиации, задержка сигнала при связи с Землей (от четырех минут в момент противостояния — самого близкого взаимного расположения Земли и Марса). Сильная запыленность может стать проблемой как для колонистов, так и для солнечных батарей. Впрочем, 10 лет работы ровера Opportunity вселяют надежду: он получает энергию как раз от солнечных батарей. А вот землю для выращивания растений придется везти с собой: зонд Phoenix обнаружил в марсианском грунте ядовитые для живых существ перхлораты.

Ганимед

Спутник Юпитера. Первый по величине спутник Солнечной системы Диаметр — 5268 км (больше Меркурия, но в два с лишним раза меньше Земли). Давление — почти нулевое, температура у поверхности — минус 160 градусов по Цельсию.
Минимальное расстояние до Земли: 628 миллионов км.
Поверхность Ганимеда, сфотографированная одним из «Вояджеров». Фото: NASA
Достоинства: собственная магнитосфера и магнитосфера Юпитера, которые защищают от космической радиации, большое количество водного льда, под которым на глубине нескольких километров есть водный же океан. Потенциальная возможность, что в нем кто-то обитает. Бонусом — возможность наблюдать Большое красное пятно Юпитера невооруженным глазом и саму планету, занимающую полнеба.

Недостатки: система Юпитера находится уже слишком далеко. Из-за этого сигнал при связи с Землей будет идти от 34 минут в момент противостояния. Сам полет к Ганимеду займет несколько лет (для аппарата с людьми минимальное время — 4-5 лет). Возможны помехи в связи из-за радиационных поясов Юпитера, повышенная метеоритная и кометная опасность: гравитационное поле Юпитера регулярно притягивает астероиды и кометы, они частенько попадают и на спутники. Очень холодно. При подлете нужно быть крайне осторожным, чтобы не попасть в мощные радиационные пояса Юпитера: доза излучения, которую «наберут» колонисты, пролетевшие сквозь пояс, может оказаться смертельной.

Титан

Спутник Сатурна. Второй по величине спутник Солнечной системы. Диаметр — 5152 км (в два с половиной раза меньше земного), плотная азотная атмосфера. Давление — 1,5 атм, температура у поверхности — минус 170 градусов по Цельсию.
Расстояние до Земли (наименьшее): 1277 миллионов км.
Пока только отдельные фрагменты поверхности Титана сфотографированы с большим разрешением. Фото: NASA/JPL-Caltech/Univ. Arizona/Univ. Idaho

Достоинства: плотная атмосфера, а значит, пониженная метеоритная опасность: мелкие и средние метеориты разрушаются в ней, не долетая до поверхности. Возможность использования «морского» и «воздушного» транспорта: Титан покрыт морями из жидких углеводородов. Сами углеводороды можно использовать как химическое сырье. Под поверхностью есть соленый водный океан — его открытие стало одним из 10 важнейших открытий Cassini 2014 года. Океан может решить проблему воды (если колонисты справятся с двумя задачами: как ее добыть с глубины несколько километров, а затем удалить соль). Бонусом — красивое зелено-коричневое небо.

Недостатки: семь-восемь лет полета в одну сторону, значительная задержка сигнала при связи с Землей (при наименьшем расстоянии между небесными телами — более часа), низкие температуры, нестабильность береговой линии: на Титане, по данным радарных исследований Cassini, могут возникать и исчезать острова и полуострова в океанах. Очень мало света, а значит, потребуются атомные источники энергии.

Энцелад

Cпутник Сатурна. Диаметр — 500 км (в семь раз меньше Луны). Давление — почти нулевое, температура у поверхности — минус 200 градусов по Цельсию. Главная «достопримечательность» спутника — ледяные гейзеры на южном полюсе небесного тела.
Расстояние до Земли (наименьшее): 1277 миллионов км.
Знаменитые ледяные гейзеры на Энцеладе. Фото: NASA/JPL/SSI
Достоинства: наличие водного океана на южном полюсе, легкая добыча воды через каналы гейзеров. Бонусом — красивейший вид неба Солнечной системы с видом на Сатурн и его кольца.

Недостатки: очень слабое тяготение (в девяносто раз меньше земного, а значит, слегка подпрыгнув, вы окажетесь на высоте десять метров), высокая метеоритная опасность, значительная задержка сигнала при связи с Землей (при наименьшем расстоянии — более часа), низкие температуры, необходимость атомной энергии.

Тритон

Спутник Нептуна. Седьмой по величине спутник Солнечной системы. Диаметр — 2706 км, чуть менее, чем в пять раз меньше Земли. Давление у поверхности — 1/20 000 от земного. Температура у поверхности — минус 235 градусов по Цельсию (для сравнения: температура абсолютного нуля — минус 273,15 градуса по Цельсию).
Минимальное расстояние до Земли: 4347 миллионов км.
Компьютерное наложение снимков показывает, как приближающиеся к Тритону астронавты увидели бы его на фоне Нептуна. Фото: NASA/JPL/USGS
Достоинства: возможность непосредственного изучения как близлежащей планеты-гиганта Нептуна, так и самого Тритона, который многие астрономы называют «близнецом Плутона», попавшим в тяготение Нептуна. Наличие водного льда. Крайне низкая освещенность в совокупности с отсутствием атмосферы делает недостаток Тритона достоинством — это идеальное место для обустройства обитаемой обсерватории для наблюдения самых далеких окрестностей Вселенной.

Недостатки: Очень далеко — лететь минимум 10 лет, очень холодно, очень темно. Энергию придется получать из атомных источников. Высокая метеоритная опасность. Огромная задержка сигнала при связи с Землей (при минимальном расстоянии — четыре часа).

Что в итоге?

Большинство тел Солнечной системы непригодны для человека, и создание там обитаемой базы потребует очень больших усилий. Если что-то и получится построить, то, вероятнее всего, это будут научные станции, а не полноценные коммуны. В любом случае, это произойдет еще очень и очень нескоро. Самыми перспективными для заселения телами Солнечной системы по-прежнему остаются Марс и Луна, но и с ними будет масса проблем, на решение которых потребуется колоссальное количество денег. Тем не менее повторим вслед за Циолковским: оставаться в колыбели вечно — нельзя.