Колонізація Титану. Проблеми освоєння космосу

Думка про колонізації людством Титана, супутника Сатурна, може здатися безумством. Адже температура на ньому -170 -180 °C, з хмар у його атмосфері йде дощ з рідкого метану, який утворює там цілі моря. Втім, саме Титан, можливо, є єдиним місцем у Сонячній системі, де є сенс створити постійну, самодостатню людську колонію.
До такого висновку можна прийти, якщо оцінювати планети Сонячної системи новим способом – екологічним. Мова йде про пошук навколишнього середовища, яка потрібна людям.
Сценарій колонізації Сонячної системи, який залучає дані науки, технологій, політики і культури, є уявним експериментом, який варто провести кожному, хто серйозно замислюється про далеке майбутнє нашого виду.
Можна очікувати, що людська природа в далекому майбутньому істотно не зміниться. Люди майбутнього, схоже, будуть мати такі ж потреби і стимули, як і ми сьогодні. З практичної точки зору, вони зажадають багато енергії, температуру, при якій можна жити, а також захист від згубного космічного впливу, особливо від космічної радіації.
Більшість дослідників думає насамперед про Місяць і Марс як про таке місце, де, можливо, будуть жити люди. Перевагою цих космічних тіл є, по-перше, близькість до нашої планеті, а, по-друге, не такий вже і фантастичний сценарій їх освоєння (чого, очевидно, не можна сказати про інші близькі до нас світи – Меркурій і Венеру).
Меркурій розташований занадто близько до Сонця. Температура й інші фізичні характеристики на його поверхні є екстремальними, тому уявити, щоб людство могло би там жити, дуже важко. На Венері, в свою чергу, атмосфера отруйна, її шалений тиск, а через екстремальний парниковий ефект там гаряче, як у печі. Жити там можна хіба що на повітряній кулі високо в небі, але таке житло не може бути самодостатнім.
Умови на Місяці і Марсі є порівняно сприятливими, однак і там є свої майже непереборні проблеми. Жодне з цих тіл не захищена атмосферою або магнітосферою. Космічні промені – потоки високоенергетичних часток від далеких наднових зірок – невпинно бомбардують їх поверхню. Тому тривале існування там біологічних істот є малоймовірним.
Добре відомо, що космічні промені викликають рак (хоча ще немає досліджень, яка їх доза і за скільки часу). Крім раку, є ще одна причина, чому в умовах космічного випромінювання не можна довго жити: пошкодження мозку. Космічна радіація містить ядра заліза, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, і руйнують нейрони мозку.
Дослідження, які в минулому році провів онколог з Каліфорнійського університету в Ірвайн Випан Парихар (опубліковано в журналі Science Advances), показало, що тривалий вплив радіації, схожою за параметрами космічні промені, на мозок мишей привів до його пошкодження і втрати когнітивних здібностей. Випан Парихар стверджує, що ми не повинні навіть посилати астронавтів на Марс, не кажучи вже про те, щоб колонізувати його і жити там.
На Землі нас захищає від космічних променів водяна пара в атмосфері. З практичної точки зору, на Марсі чи Місяці люди змогли б жити лише в підземних бункерах. Такі бункери важко будувати і розширювати. Задоволення щоденних потреб у їжі і виробництві потрібних для життя речей варто було б колоністам неймовірних витрат енергії і зусиль. З таким же успіхом ми могли б жити в підземних бункерах на Землі. Так навіщо взагалі колонізувати інші світи?
Далі, ніж Марс, іншим потенційним місцем, куди ми могли б відправити свої космічні кораблі, є супутники Юпітера і Сатурна. Серед них є дюжина опцій, хоча переможець очевидний. Це – Титан, небесне тіло, яке в Сонячній системі більше всього нагадує Землю.
Чому тільки Титан підходить для життя?
Крім Землі, це єдине небесне тіло, на поверхні якого існує рідина. Там є цілі озера і моря з рідких вуглеводнів – метану і етану, які нагадують гідросферу Землі. З метану там йде дощ, а його суміш з грунтом утворює навіть болота. А дюни з твердих вуглеводнів дуже схожі на земні піщані дюни.
Для захисту від раціації у Титану є атмосфера азоту, яка на 50% густіше, ніж атмосфера Землі, а магнітосфера Сатурна захищає його від космічної радіації. Величезні поклади вуглеводнів на його поверхні є готовим джерелом енергії. Хоча в атмосфері Титану немає кисню, як його джерело можна використовувати водяний лід під поверхнею. З нього можна добувати кисень для дихання, і для спалювання вуглеводнів для одержання енергії.
На Титані дуже холодно (в середньому -180 °C). Однак завдяки густій атмосфері його колоністам не потрібні будуть скафандри, а лише теплі костюми і респіратори. Базу можна буде побудувати з пластику, який, у свою чергу, виготовляти з майже невичерпних запасів вуглеводнів. Поселення людей на Титані можна собі уявити у вигляді пластикових куполів, наповнених киснем і азотом для дихання. Легкість споруди дозволяє мати там багато вільного простору.
Титанцам (давайте так їх назвемо) не потрібно буде проводити весь час всередині споруд. На Титані, скажімо, людина зміг би літати: враховуючи слабку гравітацію (таку, як у Місяця) і густу атмосферу людям там вистачило б сили своїх м’язів, щоб махати штучними крилами і літати, як птахи. Якщо крила відірвуться – не біда. Швидкість вільного падіння там становить лише десяту частку земної, тому якщо ви не злетіли занадто високо, то не зможете розбитися, а м’яко приземлитися.
Як нам туди дістатися? Враховуючи сучасний стан технологій, ніяк. Без швидкісних двигунів, які мінімізують час у космічному просторі, де на астронавтів буде впливати шкідливе випромінювання, на жаль, навіть до Марса ми, швидше за все, не зможемо долетіти без проблем. Подорож до Титану потребує ще більш потужних двигунів: щоб дістатися туди, треба, як мінімум, сім років за сучасних технологій.
Зараз, на щастя, ще немає необхідності швидко покинути Землю. Звичайно, нам потрібно перш за все вирішувати проблеми тут. Але якщо тривалий час інвестувати в науку, космічні подорожі, вдосконалити двигуни і технології протирадіаційного захисту, то, можливо, коли-небудь люди зможуть жити на Титані.
Автори: Чарльз Вулфорз і Аманда Хендрікс | Scientific American