Jak kolonizujeme Merkur?

Lidstvo již dlouho sní o tom, že se usadí na jiných světech, a to ještě předtím, než jsme se začali vydávat do vesmíru. Mluvili jsme o kolonizaci Měsíce, Marsu, a dokonce jsme se chtěli usadit na exoplanetách ve vzdálených hvězdných systémech. Ale co jiné planety na našem vlastním dvorku? Pokud jde o sluneční soustavu, je tam spousta potenciálních nemovitostí, o kterých vlastně neuvažujeme.

Například Merkur. Ačkoli by to většina lidí netušila, nejbližší planeta k našemu Slunci je ve skutečnosti potenciálním kandidátem na osídlení. Zatímco na ní dochází k extrémním teplotám – gravituje mezi horkem, které by mohlo člověka okamžitě uvařit, a chladem, který by mohl během několika vteřin bleskově zmrazit maso – má ve skutečnosti potenciál jako startovací kolonie.

Příklady ve fikci:

Myšlenkou kolonizace Merkuru se zabývají spisovatelé science fiction už téměř sto let. Vědecky se však kolonizací zabývají teprve od poloviny 20. století. Mezi nejstarší známé příklady patří povídky Leigha Bracketta a Isaaca Asimova ze 40. a 50. let 20. století.

V díle prvního z nich je Merkur tidálně uzamčenou planetou (jak se tehdy astronomové domnívali), která má „Pás soumraku“ charakterizovaný extrémy tepla, chladu a slunečních bouří. Některá Asimovova raná díla obsahovala povídky, jejichž dějištěm byl podobně tidálně uzamčený Merkur nebo postavy pocházely z kolonie nacházející se na této planetě.

Mezi ně patřila povídka „Runaround“ (napsaná v roce 1942 a později zařazená do knihy Já, robot), jejímž hlavním hrdinou je robot, který je speciálně navržen tak, aby zvládal intenzivní radiaci na Merkuru. V Asimovově povídce s tajemnou vraždou „Umírající noc“ (1956) – v níž tři podezřelí pocházejí z Merkuru, Měsíce a Ceres – jsou podmínky jednotlivých míst klíčem k odhalení vraha.

V roce 1946 vydal Ray Bradbury povídku „Mráz a oheň“, která se odehrává na planetě popsané jako sousedící se Sluncem. Podmínky na tomto světě odkazují na Merkur, kde jsou dny extrémně horké, noci extrémně chladné a lidé žijí pouze osm dní. Arthur C. Clarke v knize Ostrovy na obloze (1952) popisuje bytost, která žije na planetě, jež byla v té době považována za trvale temnou stranu Merkuru, a občas navštěvuje oblast soumraku.

V pozdějším románu Rendezvous s Ramou (1973) Clarke popisuje kolonizovanou sluneční soustavu, jejíž součástí jsou Hermijci, zocelená větev lidstva, která žije na Merkuru a prosperuje z vývozu kovů a energie. Stejné prostředí a planetární identity použil v románu Imperial Earth z roku 1976.

V románu Kurta Vonneguta Sirény z Titanu (1959) se část příběhu odehrává v jeskyních nacházejících se na temné straně planety. Povídka Larryho Nivena „Nejchladnější místo“ (1964) dráždí čtenáře představením světa, který je údajně nejchladnějším místem ve sluneční soustavě, aby se vzápětí ukázalo, že se jedná o temnou stranu Merkuru (a nikoliv Pluta, jak se obecně předpokládá).

Merkur slouží jako místo děje také v mnoha románech a povídkách Kima Stanleyho Robinsona. Patří mezi ně Paměť bělosti (1985), Modrý Mars (1996) a 2312 (2012), v němž je Merkur domovem obrovského města zvaného Terminátor. Aby se město vyhnulo škodlivému záření a horku, valí se po kolejích kolem rovníku planety a drží krok s její rotací, aby zůstalo před Sluncem.

V roce 2005 vydal Ben Bova knihu Merkur (součást série Grand Tour), která se zabývá průzkumem Merkuru a jeho kolonizací za účelem využití sluneční energie. Román Charlese Strosse Saturnovy děti z roku 2008 zahrnuje podobný koncept jako Robinsonův román 2312, kde město zvané Terminátor brázdí povrch planety po kolejích a drží krok s její rotací.

Návrhy metod:

Vzhledem k povaze rotace, oběžné dráze, složení a geologické historii Merkuru existuje řada možností jeho kolonizace. Například pomalá rotační perioda Merkuru znamená, že jedna strana planety je po delší dobu přivrácena ke Slunci – dosahuje vysokých teplot až 427 °C – zatímco na odvrácené straně panuje extrémní chlad (-193 °C; -315 °F).

Rychlá oběžná doba planety 88 dní v kombinaci s hvězdnou dobou oběhu 58,6 dne navíc znamená, že trvá zhruba 176 pozemských dní, než se Slunce vrátí na stejné místo na obloze (tj. jeden sluneční den). V podstatě to znamená, že jeden den na Merkuru trvá stejně dlouho jako dva jeho roky. Pokud by tedy bylo město umístěno na noční straně a mělo by pásová kola, aby se mohlo neustále pohybovat a udržet si tak náskok před Sluncem, mohli by lidé žít bez obav, že shoří.

Velmi malý axiální sklon Merkuru (0,034°) navíc znamená, že jeho polární oblasti jsou trvale zastíněné a dostatečně chladné, aby se v nich mohl nacházet vodní led. V severní oblasti byla v roce 2012 sondou NASA MESSENGER pozorována řada kráterů, které potvrdily existenci vodního ledu a organických molekul. Vědci se domnívají, že led se může nacházet i na jižním pólu Merkuru, a tvrdí, že na obou pólech by mohlo existovat odhadem 100 miliard až 1 bilion tun vodního ledu, jehož tloušťka by mohla místy dosahovat až 20 m.

V těchto oblastech by mohla být vybudována kolonie pomocí procesu zvaného „paraterraforming“ – koncept, který v roce 1992 vymyslel britský matematik Richard Taylor. V článku nazvaném „Paraterraforming – The Worldhouse Concept“ Taylor popsal, jak lze nad využitelnou oblast planety umístit tlakový kryt, který vytvoří soběstačnou atmosféru. Časem by se ekologie uvnitř této kopule mohla změnit tak, aby vyhovovala lidským potřebám.

V případě Merkuru by to zahrnovalo napumpování dýchatelné atmosféry a následné roztavení ledu, aby se vytvořila vodní pára a přirozené zavlažování. Nakonec by se oblast uvnitř kopule stala obyvatelným prostředím s vlastním koloběhem vody a uhlíku. Alternativně by se voda mohla odpařovat a vystavením slunečnímu záření by se vytvořil plynný kyslík (proces známý jako fotolýza).

Další možností by bylo stavět pod zemí. NASA si již léta pohrává s myšlenkou vybudovat kolonie ve stabilních podzemních lávových rourách, o nichž je známo, že na Měsíci existují. A geologická data získaná sondou MESSENGER během průletů, které uskutečnila v letech 2008 až 2012, vedla ke spekulacím, že stabilní lávové trubice by mohly existovat i na Merkuru.

To zahrnuje i informace získané během průletu sondy kolem Merkuru v roce 2009, které odhalily, že planeta byla v minulosti geologicky mnohem aktivnější, než se dosud předpokládalo. Kromě toho začala sonda MESSENGER v roce 2011 na povrchu planety pozorovat podivné útvary připomínající švýcarský sýr. Tyto otvory, kterým se říká „dutiny“, by mohly naznačovat, že i na Merkuru existují podzemní roury.

Kolonie vybudované uvnitř stabilních lávových rour by byly přirozeně chráněny před kosmickým a slunečním zářením, extrémními teplotami a mohly by být pod tlakem a vytvářet dýchatelnou atmosféru. Navíc v této hloubce dochází na Merkuru k mnohem menším teplotním výkyvům a byl by dostatečně teplý, aby byl obyvatelný.

Potenciální výhody:

Merkur na první pohled vypadá podobně jako pozemský Měsíc, takže jeho osídlení by se opíralo o mnoho stejných strategií pro zřízení měsíční základny. Může také nabídnout hojnost nerostných surovin, což by mohlo pomoci posunout lidstvo směrem k post-nedostatkové ekonomice. Stejně jako Země je to terestrická planeta, což znamená, že je tvořena silikátovými horninami a kovy, které jsou rozlišeny mezi železným jádrem a silikátovou kůrou a pláštěm.

Merkur je však složen ze 70 % z kovů, zatímco‘ složení Země je 40 % kovů. Navíc má Merkur obzvlášť velké jádro ze železa a niklu, které tvoří 42 % jeho objemu. Pro srovnání, jádro Země tvoří pouze 17 % jejího objemu. Pokud by se tedy Merkur těžil, dalo by se z něj získat dostatek nerostných surovin, které by lidstvu vystačily na nekonečně dlouhou dobu.

Jeho blízkost ke Slunci také znamená, že by mohl využívat obrovské množství energie. Tu by mohly shromažďovat orbitální solární panely, které by byly schopny energii neustále získávat a vysílat ji na povrch. Tato energie by pak mohla být přenášena na ostatní planety sluneční soustavy pomocí řady přenosových stanic umístěných v Lagrangeových bodech.

Je zde také otázka gravitace Merkuru, která je 38 % normální gravitace Země. To je více než dvojnásobek toho, co zažívá Měsíc, což znamená, že kolonisté by si na ni snáze zvykli. Zároveň je také dostatečně nízká, aby představovala výhodu, pokud jde o vývoz nerostných surovin, protože lodě odlétající z jeho povrchu by potřebovaly méně energie k dosažení únikové rychlosti.

Nakonec je tu vzdálenost k samotnému Merkuru. Při průměrné vzdálenosti přibližně 93 milionů km (58 milionů mil) se Merkur pohybuje v rozmezí od 77,3 milionu km (48 milionů mil) do 222 milionů km (138 milionů mil) od Země. To jej staví mnohem blíže než jiné možné oblasti bohaté na zdroje, jako je pás asteroidů (vzdálený 329 – 478 milionů km), Jupiter a jeho soustava měsíců (628,7 – 928 milionů km) nebo Saturn (1,2 – 1,67 miliardy km).

Merkur také dosahuje inferiorní konjunkce – bodu, kdy je Zemi nejblíže – každých 116 dní, což je výrazně kratší doba než u Venuše nebo Marsu. V podstatě by mise určené k Merkuru mohly startovat téměř každé čtyři roky, zatímco startovací okna k Venuši a Merkuru by se musela uskutečnit každých 1,6 roku, resp. 26 měsíců.

Pokud jde o dobu cesty, bylo k Merkuru vysláno několik misí, které nám mohou poskytnout přibližný odhad, jak dlouho by to mohlo trvat. Například první sondě, která se vydala k Merkuru, sondě NASA Mariner 10 (která odstartovala v roce 1973), trvala cesta k Merkuru přibližně 147 dní.

Nejnovější sondě NASA MESSENGER, která odstartovala 3. srpna 2004 s cílem studovat Merkur na oběžné dráze, trval první průlet 14. ledna 2008. To je celkem 1260 dní na cestu ze Země k Merkuru. Prodloužená doba cesty byla způsobena snahou inženýrů umístit sondu na oběžnou dráhu kolem planety, takže musela postupovat nižší rychlostí.

Výzvy:

Kolonie na Merkuru by samozřejmě stále byla obrovskou výzvou, a to jak z ekonomického, tak technologického hlediska. Náklady na zřízení kolonie kdekoli na planetě by byly obrovské a vyžadovaly by dopravu hojného množství materiálů ze Země nebo jejich těžbu na místě. Ať tak či onak, taková operace by vyžadovala velkou flotilu kosmických lodí schopných urazit cestu v úctyhodném čase.

Taková flotila zatím neexistuje a náklady na její vývoj (a související infrastrukturu pro dopravu všech potřebných surovin a zásob na Merkur) by byly obrovské. Spoléhání se na roboty a využívání zdrojů in situ (ISRU) by jistě snížilo náklady a omezilo množství materiálů, které by bylo třeba dopravit. Tyto roboty a jejich operace by však musely být chráněny před radiací a slunečními erupcemi, dokud by nedokončily svou práci.

V podstatě se situace podobá snaze zřídit úkryt uprostřed bouřky. Jakmile je dokončena, můžete se ukrýt. Ale mezitím se pravděpodobně namočíte a ušpiníte! A i po dokončení kolonie by se sami kolonisté museli vypořádat s všudypřítomným nebezpečím vystavení radiaci, dekompresí a extrémními teplotami a chladem.

Pokud by tedy byla kolonie na Merkuru založena, byla by silně závislá na jeho technologii (která by musela být poměrně vyspělá). Také do doby, než by se kolonie stala soběstačnou, by tamní obyvatelé byli závislí na dodávkách zásob, které by musely pravidelně přicházet ze Země (opět náklady na dopravu!)

Přesto, jakmile by byla vyvinuta potřebná technologie a my bychom přišli na nákladově efektivní způsob, jak vytvořit jednu nebo více osad a dopravit je na Merkur, mohli bychom se těšit na kolonii, která by nám mohla poskytovat neomezené množství energie a minerálů. A měli bychom skupinu lidských sousedů známých jako Hermijci!“

Stejně jako u všeho ostatního, co se týká kolonizace a terraformace, jakmile zjistíme, že je to skutečně možné, zbývá jediná otázka: „Kolik jsme ochotni utratit?“.