Miten asutamme Merkuriuksen?

Ihmiskunta on jo kauan haaveillut asettumisesta muihin maailmoihin, jo ennen kuin aloimme lähteä avaruuteen. Olemme puhuneet Kuun ja Marsin kolonisoinnista ja jopa asettautumisesta kaukaisissa tähtijärjestelmissä sijaitseville eksoplaneetoille. Mutta entä muut planeetat omalla takapihallamme? Aurinkokunnassa on paljon potentiaalisia kiinteistöjä, joita emme oikeastaan ota huomioon.

Ajatellaanpa vaikka Merkuriusta. Vaikka useimmat ihmiset eivät sitä epäilisi, aurinkoamme lähin planeetta on itse asiassa potentiaalinen ehdokas asutuskohteeksi. Vaikka se kokee äärimmäisiä lämpötiloja – painottuen kuumuudesta, joka voisi hetkessä kypsentää ihmisen, kylmyyteen, joka voisi hetkessä jäädyttää lihan sekunneissa – sillä on itse asiassa potentiaalia aloitussiirtokunnaksi.

Esimerkkejä fiktiossa:

Ajatusta Merkuriuksen siirtokunnasta on tutkittu tieteiskirjailijoiden toimesta lähes vuosisadan ajan. Kuitenkin vasta 1900-luvun puolivälistä lähtien siirtokuntaa on käsitelty tieteellisesti. Varhaisimpia tunnettuja esimerkkejä tästä ovat Leigh Brackettin ja Isaac Asimovin novellit 1940- ja 50-luvuilla.

Ensimmäisen teoksessa Merkurius on vuorovesilukittu planeetta (kuten tähtitieteilijät tuolloin uskoivat), jolla on ”hämärävyöhyke”, jolle on ominaista äärimmäiset lämpö- ja kylmätilat sekä aurinkomyrskyt. Osa Asimovin varhaisista teoksista sisälsi novelleja, joiden tapahtumapaikkana oli vastaavasti vuorovesilukittu Merkurius tai hahmot tulivat planeetalla sijaitsevasta siirtokunnasta.

Tällaisia olivat muun muassa ”Runaround” (kirjoitettu vuonna 1942 ja sisällytetty myöhemmin I, Robot -teokseen), jonka keskipisteenä on robotti, joka on erityisesti suunniteltu selviytymään Merkuriuksen voimakkaasta säteilystä. Asimovin murhamysteerisessä tarinassa ”Kuoleva yö” (1956) – jossa kolme epäiltyä on kotoisin Merkuriukselta, Kuulta ja Cerekseltä – kunkin paikan olosuhteet ovat avainasemassa murhaajan selvittämisessä.

Ray Bradbury julkaisi vuonna 1946 novellin ”Frost and Fire” (Pakkasta ja tulta), jonka tapahtumat sijoittuvat planeetalle, joka on kuvattu olevan auringon vieressä. Tämän maailman olosuhteet viittaavat Merkuriukseen, jossa päivät ovat äärimmäisen kuumia, yöt äärimmäisen kylmiä ja ihmiset elävät vain kahdeksan päivää. Arthur C. Clarken teoksessa Islands in the Sky (1952) on kuvaus olennosta, joka asuu Merkuriuksen pysyvästi pimeällä puolella, jonka tuolloin uskottiin olevan pysyvästi pimeä, ja joka vierailee silloin tällöin hämäräalueella.

Myöhemmässä romaanissaan Rendezvous with Rama (1973) Clarke kuvailee kolonisoitua aurinkokuntaa, johon kuuluvat hermenialaiset, karaistunut ihmiskunnan haara, joka asuu Merkuriuksella ja joka kukoistaa metallien ja energian viennistä. Samaa asetelmaa ja planetaarisia identiteettejä käytetään hänen vuonna 1976 ilmestyneessä romaanissaan Imperial Earth.

Kurt Vonnegutin romaanissa Titanin seireenit (1959) osa tarinasta sijoittuu planeetan pimeällä puolella sijaitseviin luoliin. Larry Nivenin novelli ”Kylmin paikka” (1964) kiusaa lukijaa esittelemällä maailman, jonka sanotaan olevan aurinkokunnan kylmin paikka, mutta sitten paljastuu, että se onkin Merkuriuksen pimeä puoli (eikä Pluto, kuten yleisesti oletetaan).

Merkurius toimii paikkana myös monissa Kim Stanley Robinsonin romaaneissa ja novelleissa. Näihin kuuluvat The Memory of Whiteness (1985), Blue Mars (1996) ja 2312 (2012), jossa Merkurius on Terminator-nimisen valtavan kaupungin koti. Välttääkseen haitallisen säteilyn ja kuumuuden kaupunki kiertää planeetan päiväntasaajaa raiteilla ja pysyy planeetan pyörimisen tahdissa niin, että se pysyy auringon edellä.

Ben Bova julkaisi vuonna 2005 Merkuriuksen (osa Grand Tour -sarjaansa), joka käsittelee Merkuriuksen tutkimista ja sen kolonisoimista aurinkoenergian valjastamiseksi. Charles Strossin vuonna 2008 ilmestyneessä romaanissa Saturn’s Children (Saturnuksen lapset) on samankaltainen konsepti kuin Robinsonin teoksessa 2312, jossa Terminator-niminen kaupunki kulkee planeetan pinnalla kiskoilla ja pysyy planeetan pyörimisliikkeen tahdissa.

Ohjattuja menetelmiä:

Merkuriuksen siirtokunnalle on olemassa useita mahdollisuuksia sen pyörimisliikkeen, kiertoradan, koostumuksen ja geologisen historian vuoksi. Esimerkiksi Merkuriuksen hidas kiertoaika tarkoittaa, että planeetan toinen puoli on pitkiä aikoja aurinkoon päin – ja saavuttaa jopa 427 °C:n (800 °F) korkeimmat lämpötilat – kun taas poispäin oleva puoli kokee äärimmäistä kylmyyttä (-193 °C; -315 °F).

Lisäksi planeetan nopea 88 päivän kiertoaika yhdistettynä sen 58,6 vuorokauden kiertoaikaan tarkoittaa, että auringon paluu samaan paikkaan taivaalla (eli aurinkopäivä) kestää noin 176 maapallon päivää. Käytännössä tämä tarkoittaa, että yksi päivä Merkuriuksella kestää yhtä kauan kuin kaksi sen vuotta. Jos siis kaupunki sijoitettaisiin yön puolelle ja siinä olisi telaketjujen pyörät, jotta se voisi jatkuvasti liikkua pysyäkseen auringon edellä, ihmiset voisivat asua ilman pelkoa palamisesta.

Lisäksi Merkuriuksen hyvin pieni aksiaalinen kallistus (0,034°) tarkoittaa, että sen napa-alueet ovat pysyvästi varjossa ja tarpeeksi kylmiä sisältääkseen vesijäätä. Pohjoisella alueella NASAn MESSENGER-luotain havaitsi vuonna 2012 useita kraattereita, jotka vahvistivat vesijään ja orgaanisten molekyylien olemassaolon. Tutkijat uskovat, että myös Merkuriuksen etelänavalla voi olla jäätä, ja väittävät, että molemmilla navoilla voi olla arviolta 100 miljardista 1 biljoonaan tonnia vesijäätä, joka voi olla paikoin jopa 20 metriä paksua.

Näille alueille voitaisiin rakentaa siirtokunta käyttämällä prosessia nimeltä ”paraterraforming” – käsitteen keksi brittiläinen matemaatikko Richard Taylor vuonna 1992. Kirjoituksessaan ”Paraterraforming – The Worldhouse Concept” Taylor kuvasi, miten planeetan käyttökelpoisen alueen päälle voitaisiin sijoittaa paineistettu kotelo, joka loisi itsenäisen ilmakehän. Ajan mittaan tämän kupolin sisällä olevaa ekologiaa voitaisiin muuttaa vastaamaan ihmisen tarpeita.

Merkuriuksen tapauksessa tähän kuuluisi hengitettävän ilmakehän pumppaaminen ja sitten jään sulattaminen vesihöyryn ja luonnollisen kastelun aikaansaamiseksi. Lopulta kupolin sisällä olevasta alueesta tulisi elinkelpoinen elinympäristö, jolla olisi oma veden ja hiilen kiertokulku. Vaihtoehtoisesti vesi voitaisiin haihduttaa ja tuottaa happikaasua altistamalla se auringon säteilylle (prosessi tunnetaan nimellä fotolyysi).

Toinen mahdollisuus olisi rakentaa maan alle. NASA on jo vuosia leikitellyt ajatuksella rakentaa siirtokuntia stabiileihin, maanalaisiin laavaputkiin, joita tiedetään olevan kuussa. Ja geologiset tiedot, joita MESSENGER-luotain sai vuosina 2008-2012 tekemiensä ohilentojen aikana, johtivat spekulaatioihin siitä, että vakaita laavaputkia saattaisi olla olemassa myös Merkuriuksella.

Tämä koskee myös tietoja, jotka saatiin luotaimen vuonna 2009 tekemän Merkuriuksen ohilennon aikana, jolloin kävi ilmi, että planeetta oli menneisyydessä geologisesti paljon aktiivisempi kuin aiemmin luultiin. Lisäksi MESSENGER alkoi havaita outoja sveitsiläisen juuston kaltaisia piirteitä pinnalla vuonna 2011. Nämä reiät, joita kutsutaan ”onkaloiksi”, voisivat olla osoitus siitä, että Merkuriuksella on myös maanalaisia putkia.

Vakaiden laavaputkien sisälle rakennetut siirtokunnat olisivat luonnostaan suojassa kosmiselta ja auringon säteilyltä, äärimmäisiltä lämpötiloilta, ja ne voisivat olla paineistettuja hengitettävän ilmakehän luomiseksi. Lisäksi tässä syvyydessä Merkurius kokee paljon vähemmän lämpötilavaihteluita ja olisi riittävän lämmin ollakseen asumiskelpoinen.

Potentiaaliset hyödyt:

Lisäksi katsottuna Merkurius näyttää samankaltaiselta kuin Maapallon Kuu, joten sen asuttaminen tukeutuisi moniin samoihin strategioihin kuin kuutukikohdan perustaminen. Sillä on myös runsaasti mineraaleja tarjolla, mikä voisi auttaa ihmiskuntaa siirtymään kohti niukkuuden jälkeistä taloutta. Maan tavoin se on maanpäällinen planeetta, mikä tarkoittaa, että se koostuu silikaattikivistä ja metalleista, jotka erottuvat rautaiseen ytimeen ja silikaattiseen kuoreen ja vaippaan.

Merkurius koostuu kuitenkin 70-prosenttisesti metalleista, kun’ Maan koostumus on 40-prosenttisesti metallia. Lisäksi Merkuriuksella on erityisen suuri rauta- ja nikkeliydin, jonka osuus sen tilavuudesta on 42 %. Vertailun vuoksi Maan ydin muodostaa vain 17 % sen tilavuudesta. Näin ollen, jos Merkuriusta louhittaisiin, siitä voitaisiin tuottaa riittävästi mineraaleja ihmiskunnan tarpeisiin loputtomiin.

Merkuriuksen läheisyys aurinkoon tarkoittaa myös sitä, että siitä voitaisiin valjastaa valtava määrä energiaa. Sitä voitaisiin kerätä kiertoradalla olevilla aurinkopaneeleilla, jotka pystyisivät valjastamaan energiaa jatkuvasti ja säteilemään sitä maan pinnalle. Tämä energia voitaisiin sitten siirtää muille aurinkokunnan planeetoille käyttämällä sarjaa Lagrange-pisteisiin sijoitettuja siirtoasemia.

Seuraavana on myös Merkuriuksen painovoima, joka on 38 prosenttia Maan normaalista. Tämä on yli kaksi kertaa enemmän kuin Kuussa, mikä tarkoittaa, että siirtolaisten olisi helpompi sopeutua siihen. Samalla se on myös niin alhainen, että se tarjoaa etuja mineraalien viennin kannalta, sillä sen pinnalta lähtevät alukset tarvitsisivat vähemmän energiaa pakonopeuden saavuttamiseen.

Viimeiseksi on vielä etäisyys itse Merkuriukseen. Merkurius on keskimäärin noin 93 miljoonan kilometrin (58 miljoonan mi) etäisyydellä, ja sen etäisyys Maasta vaihtelee 77,3 miljoonan kilometrin (48 miljoonan mi) ja 222 miljoonan kilometrin (138 miljoonan mi) välillä. Näin ollen se on paljon lähempänä kuin muut mahdolliset resurssirikkaat alueet, kuten asteroidivyöhyke (329 – 478 miljoonan kilometrin etäisyydellä), Jupiter ja sen kuujärjestelmä (628,7 – 928 miljoonaa kilometriä) tai Saturnus (1,2 – 1,67 miljardia kilometriä).

Merkurius saavuttaa inferiorisen konjuktiopisteen – eli pisteen, jossa se on lähimpänä Maapalloa – 116 vuorokauden välein, mikä on huomattavasti lyhyempi aika kuin Venuksella tai Marsilla. Periaatteessa Merkuriukseen suuntautuvat lennot voitaisiin käynnistää lähes joka neljäs vuosi, kun taas Venuksen ja Merkuriuksen laukaisuikkunoiden olisi tapahduttava 1,6 vuoden ja 26 kuukauden välein.

Matkustusajan osalta Merkuriukseen on tehty useita tehtäviä, joiden avulla voidaan antaa suuntaa-antava arvio siitä, kuinka kauan matka voisi kestää. Esimerkiksi ensimmäinen Merkuriuksen luokse matkannut avaruusalus, NASAn Mariner 10 -avaruusalus (joka laukaistiin vuonna 1973), tarvitsi noin 147 päivää matkaansa sinne.

Nyttemmin NASAn MESSENGER-avaruusalus laukaistiin 3. elokuuta 2004 tutkimaan Merkuriusta kiertoradalla, ja se teki ensimmäisen ohilennon 14. tammikuuta 2008. Matka Maasta Merkuriukseen kesti siis yhteensä 1 260 päivää. Pidentynyt matka-aika johtui siitä, että insinöörit pyrkivät sijoittamaan luotaimen planeetan kiertoradalle, joten sen oli edettävä hitaammalla nopeudella.

Haasteet:

Tietysti siirtokunta Merkuriuksella olisi edelleen valtava haaste sekä taloudellisesti että teknisesti. Kustannukset siirtokunnan perustamiseksi kaikkialle planeetalle olisivat valtavat, ja se vaatisi runsaasti materiaaleja, jotka olisi kuljetettava Maasta tai louhittava paikan päällä. Niin tai näin, tällainen operaatio vaatisi suuren laivaston avaruusaluksia, jotka kykenisivät tekemään matkan kohtuullisessa ajassa.

Tällaista laivastoa ei vielä ole olemassa, ja sen kehittäminen (ja siihen liittyvä infrastruktuuri kaikkien tarvittavien resurssien ja tarvikkeiden viemiseksi Merkuriukselle) maksaisi valtavasti. Robotteihin ja in-situ-resurssien hyödyntämiseen (ISRU) tukeutuminen alentaisi varmasti kustannuksia ja vähentäisi kuljetettavien materiaalien määrää. Mutta nämä robotit ja niiden toiminta olisi suojattava säteilyltä ja auringonpurkauksilta, kunnes ne saisivat työnsä tehtyä.

Tilanne on pohjimmiltaan kuin yrittäisi rakentaa suojaa keskelle ukkosmyrskyä. Kun se on valmis, voit mennä suojaan. Mutta sillä välin tulet todennäköisesti kastumaan ja likaantumaan! Ja vaikka siirtokunta olisikin valmis, siirtolaiset joutuisivat itse selviytymään säteilylle altistumisen, dekompression ja äärimmäisten lämpö- ja kylmyysolosuhteiden aiheuttamista jatkuvista vaaroista.

Sen vuoksi, jos Merkuriukselle perustettaisiin siirtokunta, se olisi vahvasti riippuvainen sen teknologiasta (jonka täytyisi olla melko kehittynyttä). Lisäksi siihen asti, kunnes siirtokunnasta tulisi omavarainen, siellä asuvat olisivat riippuvaisia tarvikekuljetuksista, joiden olisi tultava säännöllisesti Maasta (jälleen kerran, kuljetuskustannukset!)

Siltikin, kun tarvittava teknologia olisi kehitetty ja voisimme keksiä kustannustehokkaan tavan perustaa yksi tai useampi siirtokunta ja laivata ne Merkuriukselle, voisimme odottaa innolla, että meillä olisi siirtokunta, joka voisi tarjota meille rajattomasti energiaa ja mineraaleja. Ja meillä olisi joukko inhimillisiä naapureita, jotka tunnettaisiin nimellä Hermianit!

Kuten kaikessa muussakin, mikä liittyy kolonisaatioon ja maanmuokkaukseen, kun olemme todenneet, että se on todellakin mahdollista, ainoa jäljellä oleva kysymys on: ”Kuinka paljon olemme valmiita käyttämään?”.