Спутники Сатурна.
Еще дальше от Солнца находится знаменитый своими кольцами Сатурн. Расстояние от Земли до Сатурна изменяется от 1`195 до 1`660 миллионов километров. С учетом возможностей современной космической техники полет туда займет 6-7 лет.
Такие расстояния сразу определяют пару особенностей колонизации этого региона. Во-первых, понадобятся другие двигатели, способные работать долгий срок, разгоняя космолет до высоких скоростей и снижая таким образом длительность полета. Во-вторых, будут необходимы космические ядерные реакторы. Как для питания двигателей космического корабля, так и для энергоснабжения колонии. Если у Юпитера АМС "Юнона" еще могла обходиться солнечными батареями, то у Сатурна их использовать совсем уж нецелесообразно, так что единственным вариантом остается ядерная энергетика.
Сатурн - газовый гигант, как и Юпитер. Он поменьше размеров (хотя и остается огромным), зато у него больше спутников, чем у пятой планеты - аж 82 штуки. И еще плюс кольца, в которых тоже вращаются миллионы обломков, некоторые размером в десятки метров. Большинство сатурнианских спутников имеют небольшие размеры и неправильную форму. Но некоторые - уникальны.
Одним из таких уникальных спутников является Титан.
Титан.
- Второй по размерам спутник в Солнечной системе. Уступает только юпитерианскому Ганимеду.
- Единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой. Толщина атмосферы достигает 400 километров, в составе преобладает азот - 98,4%. Атмосфера Титана представляет собой отличное место для синтеза пребиотических соединений. В верхних слоях атмосферы под воздействием излучений и ультрафиолета молекулы азота и метана разлагаются на ионы или углеводородные радикалы. Эти фрагменты, в свою очередь, образуют сложные органические соединения азота или углерода, в том числе ароматические соединения.
- На поверхности Титана существуют моря и озёра жидких углеводородов - в основном этана и метана. Этих углеводородов там больше, чем всех известных на Земле запасов нефти и газа. Чем не повод для колонизации? :) Хотя это, конечно, шутка. Сложно представить караваны космических танкеров, везущих на Землю горючку... Однако углеводородам можно найти и другое применение, нежели питание ДВС. Так, в рассказе автора "Вахтовики Титана" углеводороды добываются для переработки в пластмассы, из которых создается множество нужных человечеству вещей. Также из азота, метана и воды можно создавать и ракетное топливо, и удобрения для выращивания растений. При этом добыча углеводородов не потребуют шахт или скважин - ведь ресурсы буквально лежат на поверхности и падают с неба.
- Конденсация и испарение метана создают на Титане климат и гидрологический цикл, с углеводородными облаками, дождями и штормами, аналогичный водному циклу Земли.
- В высоких слоях атмосферы содержится много метана; он должен был бы приводить к возникновению парникового эффекта и, как следствие, повышению температуры на спутнике. Однако оранжевый туман, состоящий из органических молекул, распространённый повсеместно в нижних слоях атмосферы, хорошо поглощает солнечное излучение и пропускает инфракрасное от поверхности, что приводит к антипарниковому эффекту и охлаждает поверхность примерно на 10°C.
- Температура у поверхности Титана составляет в среднем −180°C. Это потребует использования колонистами защитных костюмов и множество энергии для обогрева жилищ. С другой стороны - в таких условиях можно использовать сверхпроводники без дополнительных устройств охлаждения.
- Сила тяжести на Титане составляет всего лишь 1/7 от земной, что меньше, чем у Луны. Это может оказать негативное воздействие на здоровье колонистов.
- Атмосферное давление на поверхности Титана в 1,5 раза больше земного, таким образом строениям колонии будет угрожать не потеря атмосферы, а проникновение газов извне.
- В атмосфере Титана помимо горючих, углекислого и угарного газов, содержится также чрезвычайно токсичный газ циан. Поэтому проникновение внешней среды в воздушную атмосферу колонии может привести к трагическим последствиям.
- Данные исследований свидетельствуют о криовулканизме, неустойчивости и геологической активности молодой поверхности Титана.
- Предполагается наличие подповерхностного жидкого океана на глубине 100 километров. Однако остается неизвестным состав воды в этом океане. Возможно, она очень насыщена аммиаком, образуя антифриз, или солями.
- Вероятно, вода из океана поступает на поверхность в результате вулканической активности. Однако скорее всего добывать воду и кислород колонистам придется из водяного льда, что потребует значительных трат энергии.
- Сочетание высокой плотности атмосферы и низкой силы тяжести дает человеку уникальную возможность летать без мотора, лишь с помощью своей силы, надев искусственные крылья. Это может стать прекрасным экстремальным видом спорта. Если, конечно, как-то справиться с диким холодом и ядами в атмосфере.
Перспективы колонизации Титана рассматриваются учёными неразрывно с колонизацией другого спутника Сатурна — Энцелада.
Энцелад.
Энцелад - это небольшой ледяной спутник, вращающийся недалеко от Сатурна, известный своей чрезвычайно яркой поверхностью и похожими на гейзеры шлейфами льда и водяного пара, которые извергаются из его южной полярной области. Практически несомненно, что на Энцеладе есть жидкая вода, а значит он, как и спутник Юпитера Европа является одним из главных мест в Солнечной системе для поиска внеземной жизни.
9 октября 2008 года, пролетая сквозь струи выбросов гейзеров Энцелада, АМС «Кассини» собрал данные, указывающие на наличие жидкого океана под ледяной коркой. В июле 2009 года от «Кассини» получены детализированные данные химического состава этих выбросов, подтверждающие версию о жидком океане как их источнике.
Органические соединения, обнаруженные «Кассини» в гейзерах спутника, подтверждение существования океана жидкой воды достаточно неглубокого залегания, сопоставимого с Марианской впадиной, наличие скалистой сердцевины из силикатных пород, высокая щёлочность воды и прямые свидетельства гидротермальной активности в совокупности делают Энцелад самым привлекательным местом в Солнечной системе для поиска микробной жизни.
В 2011 году учёные NASA на «Enceladus Focus Group Conference» заявили, что Энцелад — «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли».
Впрочем, стоит учитывать, что ученые говорят о жизни в общем смысле. Бактериальной, например. Энцелад очень далек от привычного нам земного мира. Диаметр этого спутника всего около 500 километров. Сила тяжести - одна сотая земной. Для человека это очень непривычные условия, связанные со многими трудностями и опасностями.
Другие спутники.
Другие крупные спутники Сатурна - Рея, Япет, Диона, Тефия (Тетис) и Мимас - состоят в основном из водяного льда и содержат большое количество летучих веществ, которые можно использовать для снабжения поселений.
***
Американский аэрокосмический инженер и писатель Роберт Зубрин назвал Сатурн самым важным и ценным из четырех газовых гигантов Солнечной системы из-за его относительной близости, низкого уровня радиации и прекрасной системы спутников. Он также назвал Титан самой важной луной, на которой можно создать базу для разработки ресурсов системы Сатурна, потому что Титан обладает изобилием всех элементов, необходимых для поддержания жизни.
В определенном смысле Титан является самым гостеприимным внеземным миром в нашей солнечной системе для колонизации людьми.
На самом Сатурне в отдаленном будущем также возможна добыча гелия-3 и дейтерия. В очень отдаленном будущем, когда человечеству понадобятся эти вещества.
Резюме:
Таким образом - в системе Сатурна есть два мира, относительно дружелюбных к жизни - Титан и Энцелад. На них возможно создание колоний, которые, однако, будут находиться в очень экстремальных условиях. Цели этих колоний будут прежде всего научные - исследование возможной инопланетной жизни или, по крайней мере, уникальных условий этих миров. Также возможна переработка углеводородов Титана и льдов других спутников Сатурна в топливо, удобрения или другие полезные вещества.
На современном этапе колонизация практически неосуществима - лететь далеко, строить трудно, задачи призрачны. Зато целесообразным было бы подробное изучение Титана и Энцелада автоматическими станциями. Тем более, что исследование океана Энцелада, вероятно, может быть проведено даже без бурения - через трещины, по которым вода поступает на поверхность. Обнаружение внеземной жизни стало бы одним из величайших открытий в истории, а необнаружение все равно дало бы в процессе много информации о спутниках, что пригодилось бы в будущем.
***
В следующей статье мы заглянем еще дальше. Уран, Нептун, пояс Койпера.
Спасибо за внимание!
__________
Все статьи цикла "Колонизация Солнечной системы":