مرحبًا بك مرة أخرى في سلسلتنا حول استعمار النظام الشمسي! اليوم ، نلقي نظرة على أكبر أقمار زحل - تيتان ، ريا ، إيابيتوس ، ديون ، تيثيس ، إنسيلادوس ، وميماس.
منذ القرن السابع عشر فصاعدًا ، قام الفلكيون ببعض الاكتشافات العميقة حول كوكب زحل ، والتي اعتقدوا أنها كانت أبعد كوكب في المجموعة الشمسية في ذلك الوقت. كان كريستيان هيغنز وجيوفاني دومينيكو كاسيني أول من اكتشف أكبر أقمار زحل - تيتان ، تيثيس ، ديون ، ريا وايابيتوس. يتبع المزيد من الاكتشافات. واليوم ، ما عرفناه بنظام زحل يشمل 62 قمرًا صناعيًا مؤكدًا.
لقد نما ما نعرفه عن هذا النظام بشكل كبير في العقود الأخيرة ، وذلك بفضل مهام مثل فوييجر و كاسيني. ومع هذه المعرفة جاءت مقترحات متعددة تدعي كيف يجب أن تُستعمر أقمار زحل يومًا ما. بالإضافة إلى التفاخر بالجسم الوحيد غير الأرض الذي يتمتع بجو كثيف غني بالنيتروجين ، هناك أيضًا موارد وفيرة في هذا النظام يمكن تسخيرها.
مثل فكرة استعمار القمر والمريخ وأقمار المشتري والأجسام الأخرى في النظام الشمسي ، تم استكشاف فكرة إنشاء مستعمرات على أقمار زحل على نطاق واسع في الخيال العلمي. في الوقت نفسه ، تم تقديم مقترحات علمية تؤكد كيف ستفيد المستعمرات البشرية ، مما يسمح لنا بتوسيع المهمات في عمق الفضاء والبدء في عصر وفرة!
أمثلة في الخيال:
كان استعمار زحل موضوعًا متكررًا في الخيال العلمي على مدى عقود. على سبيل المثال ، في رواية Arthur C. Clarke لعام 1976 إمبراطورية الأرض، تيتان هي موطن لمستعمرة بشرية من 250،000 شخص. تلعب المستعمرة دورًا حيويًا في التجارة ، حيث يتم أخذ الهيدروجين من جو زحل ويستخدم كوقود للسفر بين الكواكب.
في بيرس أنتوني السيرة الذاتية لطاغية الفضاء سلسلة (1983-2001) ، تم استعمار أقمار زحل من قبل دول مختلفة في حقبة ما بعد الشتات. في هذه القصة ، استعمر اليابانيون تيتان ، بينما استعمر الروس والصينيون والدول الآسيوية السابقة الأخرى زحل.
في الرواية تيتان (1997) بواسطة ستيفن باكستر ، تتركز المؤامرة في مهمة ناسا إلى تيتان التي يجب أن تكافح من أجل البقاء بعد تحطمها على سطح الأرض. في الفصول القليلة الأولى من كتاب ستانيسلاف ليم الفاسكو (1986) ، ينتهي الأمر بالشخصية المجمدة على سطح تيتان ، حيث عالقون لعدة مئات من السنين.
في ثلاثية المريخ لكيم ستانلي روبنسون (1996) ، يستخدم النيتروجين من تيتان في التضاريس الأرضية للمريخ. في روايته 2312 (2012) ، استعمرت البشرية العديد من أقمار زحل ، والتي تشمل تيتان وإيبيتوس. هناك العديد من الإشارات إلى "الكائنات الحية Enceladian" في القصة أيضًا ، وهي كائنات غريبة مجهرية يبتلعها بعض البشر بسبب قيمتها الطبية المفترضة.
كجزء من سلسلة Grand Tour Series ، روايات Ben Bova كوكب زحل (2003) و تيتان (2006) معالجة استعمار النظام الكروني. في هذه القصص ، يتم استكشاف تيتان بواسطة عربة ذكية مصطنعة تبدأ بشكل غامض في خلل ، بينما تستكشف مستعمرة الفضاء البشرية المتنقلة الخواتم والأقمار الأخرى.
الطرق المقترحة:
في كتابه دخول الفضاء: إنشاء حضارة الرحلات الفضائية (1999) ، دافع روبرت زوبرين عن استعمار النظام الشمسي الخارجي ، وهي خطة تضمنت تعدين أجواء الكواكب الخارجية وإنشاء مستعمرات على أقمارها. بالإضافة إلى أورانوس ونبتون ، تم تصنيف زحل كواحد من أكبر مصادر الديوتريوم والهيليوم 3 ، والتي يمكن أن تقود اقتصاد الاندماج المعلق.
كما حدد زحل بأنه الأكثر أهمية والأكثر قيمة من بين الثلاثة ، بسبب قربه النسبي ، وانخفاض الإشعاع ، ونظام الأقمار الممتاز. ادعى زوبرين أن تيتان هو المرشح الرئيسي للاستعمار لأنه القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بجو كثيف وغني بالمركبات الحاملة للكربون.
في 9 مارس 2006 ، وجد مسبار الفضاء كاسيني التابع لناسا دليلاً محتملاً على الماء السائل على إنسيلادوس ، والذي أكدته وكالة ناسا في عام 2014. وفقًا للبيانات المستمدة من المسبار ، تنبثق هذه المياه من الطائرات حول القطب الجنوبي لقمر إنسيلادوس ، ولم تعد هناك من عشرات الأمتار تحت السطح في مواقع معينة. وهذا من شأنه أن يجعل تجميع المياه أسهل بكثير من القمر مثل يوروبا ، حيث يبلغ سمك الغطاء الجليدي عدة كيلومترات.
وأشارت البيانات التي حصل عليها كاسيني أيضًا إلى وجود جزيئات متطايرة وعضوية. ولدى إنسيلادوس أيضًا كثافة أعلى من العديد من أقمار زحل ، مما يشير إلى أنه يحتوي على متوسط نوى سيليكات أكبر. كل هذه الموارد سوف تكون مفيدة للغاية من أجل بناء مستعمرة وتوفير العمليات الأساسية.
في أكتوبر من عام 2012 ، كشف إيلون ماسك عن مفهومه عن الناقل الاستعماري للمريخ (MCT) ، والذي كان محوريًا في هدفه على المدى الطويل وهو استعمار المريخ. في ذلك الوقت ، ذكر مسك أن أول رحلة بدون طيار لمركبة فضائية للمريخ ستحدث في عام 2022 ، تليها أول رحلة MCT مأهولة تغادر في عام 2024.
في سبتمبر 2016 ، خلال المؤتمر الدولي للملاحة الفضائية لعام 2016 ، كشف Musk عن تفاصيل أخرى عن خطته ، والتي تضمنت تصميم نظام النقل بين الكواكب (ITS) والتكاليف المقدرة. تطور هذا النظام ، الذي كان يهدف في الأصل إلى نقل المستوطنين إلى المريخ ، من خلال دوره في نقل البشر إلى مواقع أبعد في المجموعة الشمسية - والتي يمكن أن تشمل أقمار جوفيان وكرونيان.
الفوائد المحتملة:
مقارنة بالمواقع الأخرى في النظام الشمسي - مثل نظام جوفيان - تتعرض أقمار زحل الأكبر لإشعاع أقل بكثير. على سبيل المثال ، تخضع أقمار المشتري لكل من Io و Ganymede و Europa لإشعاع شديد من المجال المغناطيسي للمشتري - تتراوح من 3600 إلى 8 ريمات يوم. سيكون هذا المقدار من التعرض مميتًا (أو على الأقل خطيرًا جدًا) للبشر ، مما يتطلب اتخاذ تدابير مضادة كبيرة.
وعلى النقيض من ذلك ، فإن أحزمة إشعاع زحل أضعف بكثير من المشتري - مع قوة مجال استوائي 0.2 غاوس (20 ميكروتيسلا) مقارنة بغاوس المشتري 4.28 (428 ميكروتيسلا). يمتد هذا الحقل من حوالي 139000 كم من مركز زحل إلى مسافة حوالي 362000 كم - مقارنة بالمشتري ، والذي يمتد إلى مسافة حوالي 3 ملايين كيلومتر.
من بين أكبر أقمار زحل ، يقع ميماس وإنسيلادوس داخل هذا الحزام ، في حين أن ديون ، ريا ، تيتان ، وإيبيتوس لديهم مدارات تضعهم من خارج أحزمة إشعاع زحل إلى أبعد من ذلك. تيتان ، على سبيل المثال ، يدور حول زحل على مسافة متوسطة (المحور شبه الرئيسي) يبلغ 1،221،870 كيلومترًا ، مما يجعله بأمان بعيدًا عن متناول الجسيمات النشطة لعملاق الغاز. وقد يكون الغلاف الجوي السميك كافياً لحماية السكان من الأشعة الكونية.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام المواد المتطايرة المجمدة والميثان المقطوعة من أقمار زحل من أجل إصلاح مواقع أخرى في النظام الشمسي. في حالة المريخ ، تم اقتراح النيتروجين والأمونيا والميثان كوسيلة لزيادة سماكة الغلاف الجوي وإحداث تأثير الاحتباس الحراري لتدفئة الكوكب. وهذا من شأنه أن يتسبب في تسخين جليد الماء وثاني أكسيد الكربون المجمد في القطبين - مما يخلق عملية الاكتفاء الذاتي للتغير البيئي.
يمكن أيضًا أن تكون المستعمرات على أقمار زحل بمثابة قواعد لحصاد الديوتريوم والهيليوم -3 من الغلاف الجوي لزحل. يمكن أيضًا استخدام مصادر الجليد المائي الوفيرة على هذه الأقمار لصنع وقود الصواريخ ، وبالتالي بمثابة نقاط توقف وتزود بالوقود. بهذه الطريقة ، يمكن لاستعمار نظام زحل أن يعزز اقتصاد الأرض ، ويسهل الاستكشاف بشكل أعمق في النظام الشمسي الخارجي.
التحديات:
بطبيعة الحال ، هناك العديد من التحديات لاستعمار أقمار زحل. وتشمل هذه المسافة المعنية ، والموارد والبنية التحتية اللازمة ، ويجب أن تتعامل مستعمرات الأخطار الطبيعية على هذه الأقمار. بالنسبة للمبتدئين ، في حين أن زحل قد يكون وفيرًا في الموارد وأقرب إلى الأرض من أورانوس أو نبتون ، إلا أنه لا يزال بعيدًا جدًا.
في المتوسط ، يبعد زحل حوالي 1.429 مليار كيلومتر عن الأرض. أو ~ 8.5 AU ، أي ما يعادل ثمانية أضعاف ونصف متوسط المسافة بين الأرض والشمس. لوضع ذلك في المنظور ، استغرق الأمر فوييجر 1 سبر ما يقرب من ثمانية وثلاثين شهرًا للوصول إلى نظام زحل من الأرض. بالنسبة للمركبات الفضائية ذات الطاقم ، التي تحمل المستعمرين وجميع المعدات اللازمة لاستعمار السطح ، سيستغرق الوصول إلى هناك وقتًا أطول بكثير.
هذه السفن ، من أجل تجنب أن تكون كبيرة ومكلفة بشكل مفرط ، ستحتاج إلى الاعتماد على التكنولوجيا المبردة أو التكنولوجيا المتعلقة بالإسبات من أجل توفير مساحة في التخزين وأماكن الإقامة. بينما يتم التحقيق في هذا النوع من التكنولوجيا لبعثات الطاقم إلى المريخ ، فإنه لا يزال كثيرًا في مرحلة البحث والتطوير.
أي سفن تشارك في جهود الاستعمار ، أو تستخدم لشحن الموارد من وإلى النظام Cronian ، ستحتاج أيضًا إلى أنظمة دفع متقدمة لضمان أنها تستطيع القيام بالرحلات في فترة زمنية واقعية. بالنظر إلى المسافات ، من المحتمل أن يتطلب ذلك صواريخ تستخدم الدفع الحراري الحراري ، أو شيئًا أكثر تقدمًا (مثل الصواريخ المضادة للمادة).
وعلى الرغم من أن الأول قابل للتنفيذ تقنيًا ، إلا أنه لم يتم بناء أنظمة الدفع هذه حتى الآن. يتطلب أي شيء أكثر تقدمًا سنوات عديدة أخرى من البحث والتطوير ، والتزامًا كبيرًا بالموارد. كل هذا ، بدوره ، يثير القضية الحاسمة للبنية التحتية.
بشكل أساسي ، فإن أي أسطول يعمل بين الأرض وزحل يتطلب شبكة من القواعد بين هنا وهناك للحفاظ على تزويدهم بالوقود. لذا ، فإن أي خطط لاستعمار أقمار زحل يجب أن تنتظر عند إنشاء قواعد دائمة على القمر ، والمريخ ، وحزام الكويكبات ، وعلى الأرجح أقمار جوفيان. ستكون هذه العملية مكلفة للغاية وفقًا للمعايير الحالية وستتطلب (مرة أخرى) أسطولًا من السفن ذات أنظمة القيادة المتقدمة.
وبينما لا يشكل الإشعاع تهديدًا كبيرًا في النظام Cronian (على عكس كوكب المشتري) ، فقد تعرضت الأقمار إلى قدر كبير من التأثيرات على مدار تاريخها. ونتيجة لذلك ، من المرجح أن تحتاج أي مستوطنات مبنية على السطح إلى حماية إضافية في المدار ، مثل سلسلة من الأقمار الصناعية الدفاعية التي يمكن أن تعيد توجيه المذنبات والكويكبات قبل أن تصل إلى المدار.
نظرًا لمواردها الوفيرة ، والفرص التي ستوفرها لاستكشاف أعمق في النظام الشمسي (وربما أبعد من ذلك) ، فإن زحل ونظام أقماره ليس أقل من جائزة كبرى. علاوة على ذلك ، فإن احتمال الاستعمار هناك أكثر جاذبية بكثير من المواقع الأخرى التي تأتي مع مخاطر أكبر (أي أقمار المشتري).
ومع ذلك ، فإن مثل هذا الجهد سيكون شاقًا وسيتطلب التزامًا هائلاً متعدد الأجيال. ومن المرجح أن ينتظر أي جهد من هذا القبيل على الأرجح بناء المستوطنات و / أو القواعد في مواقع أقرب إلى الأرض أولاً - مثل القمر والمريخ وحزام الكويكبات وحول المشتري. لكن يمكننا بالتأكيد أن نعلق الأمل على المدى الطويل ، أليس كذلك؟
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول الاستعمار هنا في مجلة الفضاء. إليك سبب استعمار القمر أولاً ؟، كيف نستعمر الزئبق ؟، كيف نستعمر الزهرة؟ ، استعمار الزهرة مع المدن العائمة ، هل سنستعمر المريخ؟ ، كيف نستعمر أقمار المشتري؟
يلقي فريق علم الفلك أيضًا العديد من الحلقات المثيرة للاهتمام حول هذا الموضوع. تحقق من الحلقة 59: زحل ، الحلقة 61: أقمار زحل ، الحلقة 95: البشر إلى المريخ ، الجزء 2 - المستعمرون ، الحلقة 115: القمر ، الجزء 3 - العودة إلى القمر ، والحلقة 381: تجويف الكويكبات في الخيال العلمي.
مصادر:
- ناسا: استكشاف النظام الشمسي - أقمار زحل
- ناسا - كاسيني: مهمة إلى زحل - أقمار
- ويكيبيديا - أقمار زحل
- ويكيبيديا - استعمار النظام الشمسي الخارجي
