Спутники Юпитера.
За поясом астероидов царит крупнейшая планета Солнечной системы, великий и неистовый Юпитер, носящий имя главы римского пантеона.
Это далекий регион. Напомним, что от Земли до Марса расстояние варьируется от 55 до 400 миллионов километров, и при этом пилотируемый полет до Красной планеты считается длительной и трудной задачей, сопряженной со многими опасностями для экипажа.
От Земли до Юпитера же - от 588 до 967 миллионов километров. Даже при самом близком расположении планеты находятся дальше друг от друга, чем Марс с Землей в самом дальнем.
Можно утверждать, что на нынешнем этапе до Юпитера человеку не долететь. Очевидно, что для колонизации потребуется использование новых двигателей, способных разгонять космолет до гораздо более высоких, чем сейчас, скоростей. Чтобы лететь к Юпитеру, потребуется уйти от традиционных "баллистических" запусков-бросков к полноценным космическим кораблям, предназначенным для дальних полетов с ускорением, стартующих из космоса и не садящихся на поверхность.
Другим вариантом колонизации Юпитера будет предыдущая колонизация Марса или пояса астероидов. Тогда с них можно будет запускать традиционные корабли к газовому гиганту.
А что именно там колонизировать?
У Юпитера насчитывается 79 спутников. Большинство из них невелики размерами и похожи на астероиды, но крупнейшие - Галилеевы спутники - это почти полноценные планеты. Ио, Евпропа, Ганимед и Каллисто имеют сферическую форму, неоднородное внутреннее строение с ядром, мантией, поверхностью. По размерам крупнейшие юпитерианские спутники сравнимы с Луной и Меркурием. При этом предполагается наличие на этих небесных телах подледных океанов, и даже, возможно, жизни.
Вообще, система спутников Юпитера - это своего рода миниатюрная звездная система, с Юпитером в роли центрального светила. Так что там есть много интересных вариантов. Хотя их освоение и связано с большими техническими трудностями.
Ио.
Ближайший к Юпитеру крупный спутник. По размерам Ио даже больше Луны, а по составу близка к планетам земной группы - состоит из силикатных пород и железа. Это самое геологически активное небесное тело Солнечной системы. Активность обусловлена разогревом недр Ио из-за гравитационного воздействия Юпитера и других спутников. На Ио более 400 действующих вулканов, которые создают инфернальный пейзаж мира, покрытого серой, оседающим вулканическим пеплом и лавовыми потоками. Выбросы серы и диоксида серы у некоторых вулканов поднимаются на высоту 500 километров. Также из-за сжатия силикатной коры спутника на поверхности возвышаются горы, вдвое выше Эвереста.
В дополнение, спутник находится так близко к Юпитеру, что сильно взаимодействует с магнитным полем газового гиганта, которое генерирует электрические токи, индуцирующие магнитное поле в расплавленной магме в недрах планетоида. Также на поверхности Ио чрезвычайно сильная радиация.
Ио - еще более адский мир, чем Венера. Нахождение человека на нем потребует серьезных мер защиты. А смысл этого нахождения... Ио богата некоторыми минералами, в особенности серой, а также магнием. Также спутник обилен вулканической энергией, однако трудности ее добычи перевешивают выгоду.
В целом можно сказать, что освоение Ио будет целью в очень отдаленном будущем. Когда человечество разовьет технологии настолько, что сможет позволить себе это освоение просто "чтобы было".
Европа.
Второй по удаленности крупный спутник Юпитера. Самый маленький из Галилеевых.
Состоит из силикатных пород, в центре - железное ядро. Поверхность состоит изо льда, причем льда гладкого - без кратеров, зато с трещинами. Объяснение только одно - этот лед молодой, постоянно обновляется. Скорее всего, подо льдом находится водный океан глубиной до 100 километров, и его объем превышает объем Мирового океана Земли. Считается, что этот океан остается жидким благодаря нагреву, который вызывается приливным действием Юпитера. Замечены выбросы гейзеров водяного пара, существует гипотеза о контактах океана с ледяной поверхностью, при которых происходит обмен газами и минералами. Сочетание жидкой воды, богатого химического состава и большого количества энергии дает возможность предполагать в подледном океане Европы существование жизни. Впрочем, существуют и контр-гипотезы, предполагающие повышенную соленость или кислотность океана, делающего его непригодным для известных форм жизни. Только исследовательская миссия сможет дать ответ на вопрос обитаемости океана Европы.
Может ли Европа быть колонизирована человеком? На поверхности спутника сильная радиация от Юпитера, жизнь без мощной защиты там невозможна. Остается только прятаться подо льдом. Например, есть предложение строить базы на обратной стороне ледяной коры, и исследовать океан с помощью подводных лодок.
Хм. Базы на обратной стороне льда, над океаном глубиной в сотню километров... Да на этом фоне летающие города Венеры кажутся приятной и обыденной штукой.
И есть еще один контраргумент насчет колонизации Европы - в "Космической одиссее" Кларка землянам было сказано не соваться туда :)
Ганимед.
Крупнейший спутник в Солнечной системе. Он больше Луны, больше Титана. Больше даже Меркурия, хотя и легче. У Ганимеда жидкое железное ядро, конвекция в котором создает магнитное поле. Это единственный спутник в Солнечной системе со своим магнитным полем! В составе Ганимеда поровну силикатных пород и водяного льда. Предполагается, что на глубине около 200 километров существует океан жидкой воды, причем разделенный на слои разной солености слоями льда разных типов.
Благодаря такой планетоподобности Ганимед вполне может быть колонизирован, и это даже достаточно привлекательное место. Единственными сложностями будут повышенная радиация и удаленность.
Впрочем, что делать на покрытой льдом поверхности - не очень ясно.
Каллисто.
Второй по размеру спутник Юпитера, третий по размеру в Солнечной системе. Самый удаленный из Галилеевых спутников. Геологически Каллисто очень стабильна, находится вне радиационных поясов Юпитера.
Благодаря этому может стать первый колонизированным спутником Юпитера, базой для дальнейших исследований юпитерианской системы и опорным пунктом более дальних космических миссий.
С поверхности Каллисто можно было бы удобно исследовать Европу с ее многообещающим подледным океаном, а также проводить обслуживание космических аппаратов. Станция могла бы перерабатывать лед, получая из него кислород и водород. То есть воду для питья, воздух для дыхания, и кислород+водород для ракетного топлива.
Современный полет на Каллисто (с продолжительностью нахождения на поверхности от месяца до четырех) займет от 2 до 5 лет, поэтому целесообразным для колонизации кажется переход на другие типы двигателей космических кораблей - например, плазменные - чтобы сократить длительность полета.
Предполагается, что под ледяной корой Каллисто также находится соленый океан глубиной от 50 до 300 километров. Условия для жизни в нем более плохие, чем на других спутниках, однако наличие неких форм жизни не исключено. Впрочем, океан Каллисто надежно изолирован от поверхности.
Другие спутники.
У Юпитера десятки спутников, которые имеют небольшие размеры и неправильную форму. Они похожи на астероиды (возможно и являются захваченными гравитацией астероидами), так что вполне вероятно, что что-то полезное можно найти и там. В целом их освоение будет похоже на освоение астероидного пояса.
Юпитер.
А что же сам газовый гигант?
У Юпитера нет твердой поверхности, зато есть огромные сила тяжести, магнитное поле и радиационные пояса. Человеку там делать нечего, кроме как в очень защищенных кораблях. Однако на Юпитере есть гелий-3. Возможно, в очень отдаленном будущем, когда человечеству понадобится это термоядерное топливо в огромных количествах, в атмосферу Юпитера отправятся автоматические парящие баржи-добытчики.
Резюме:
Таким образом - система Юпитера подобна миниатюрной звездной системе. Там есть потенциально обитаемая Европа и удобная для использования в качестве опорной базы Каллисто. Задачами юпитерианской колонии могли бы стать поиск инопланетной жизни, изучение и добыча минералов на спутниках, поддержка более дальних космических миссий.
Например - к Сатурну.
***
О спутниках Сатурна мы поговорим в следующей статье.
Спасибо за внимание!
__________
Все статьи цикла "Колонизация Солнечной системы":