Hogyan kolonizáljuk a Merkúrt?

Az emberiség már régóta álmodott arról, hogy más világokon is megtelepedjen, még mielőtt elkezdtünk volna az űrbe jutni. Beszéltünk a Hold és a Mars gyarmatosításáról, sőt, távoli csillagrendszerek exobolygóin való letelepedésről is. De mi a helyzet a saját kertünkben lévő bolygókkal? Ha a Naprendszerről van szó, rengeteg olyan potenciális ingatlan van odakint, amit nem igazán veszünk figyelembe.

Nézzük csak a Merkúrt. Bár a legtöbb ember nem is gyanítaná, a Napunkhoz legközelebbi bolygó valójában potenciális jelölt a letelepedésre. Miközben szélsőséges hőmérsékleti viszonyok uralkodnak rajta – az embereket azonnal megsütő hőség és az embereket másodpercek alatt megfagyasztó hideg között ingadozik -, valójában potenciális kiinduló kolónia lehet.

Példák a fikcióban:

A Merkúr gyarmatosításának gondolatát a sci-fi írók már majdnem egy évszázada vizsgálják. A gyarmatosítással azonban csak a 20. század közepe óta foglalkoznak tudományos alapon. A legkorábbi ismert példák közé tartoznak Leigh Brackett és Isaac Asimov novellái az 1940-es és 50-es években.

Az előbbi művében a Merkúr egy szökőárral elzárt bolygó (ezt hitték akkoriban a csillagászok), amelyet egy “alkonyati öv” jellemez, amelyet szélsőséges hőség, hideg és napviharok jellemeznek. Asimov néhány korai műve tartalmazott olyan novellákat, amelyekben egy hasonlóan árapály-zárta Merkúr volt a helyszín, vagy a szereplők a bolygón található kolóniáról származnak.

Ezek közé tartozott a “Runaround” (1942-ben íródott, és később az I, Robotban is szerepelt), amelynek középpontjában egy robot áll, amelyet kifejezetten a Merkúr intenzív sugárzásával való megbirkózásra terveztek. Asimov “A haldokló éjszaka” (1956) című gyilkossági-rejtélyes történetében – amelyben a három gyanúsított a Merkúrról, a Holdról és a Ceresről származik – az egyes helyszínek körülményei kulcsfontosságúak a gyilkos kilétének kiderítéséhez.

1946-ban Ray Bradbury kiadta a “Fagy és tűz” című novellát, amely egy olyan bolygón játszódik, amelyet a Nap melletti bolygónak írnak le. A körülmények ezen a világon a Merkúrra utalnak, ahol a nappalok rendkívül melegek, az éjszakák rendkívül hidegek, és az emberek csak nyolc napig élnek. Arthur C. Clarke Szigetek az égen (1952) című művében szerepel egy olyan lény leírása, amely a Merkúr akkoriban állandóan sötétnek hitt oldalán él, és időnként ellátogat a szürkületi régióba.

Későbbi regényében, a Randevú a Rámával (1973) Clarke egy kolonizált naprendszert ír le, amelyben a hermiaiak, az emberiség egy megkeményedett ága él a Merkúron, és a fém- és energiaexportból él. Ugyanezt a helyszínt és bolygóidentitást használja az 1976-os Imperial Earth című regényében is.

Kurt Vonnegut A Titán szirénjei (1959) című regényében a történet egy része a bolygó sötét oldalán található barlangokban játszódik. Larry Niven “A leghidegebb hely” (1964) című novellája azzal incselkedik az olvasóval, hogy bemutat egy világot, amely állítólag a Naprendszer leghidegebb helye, majd kiderül, hogy ez a Merkúr sötét oldala (és nem a Plútó, ahogy azt általában feltételezik).

A Merkúr Kim Stanley Robinson számos regényében és novellájában is helyszínként szolgál. Ezek közé tartozik A fehérség emlékezete (1985), a Kék Mars (1996) és a 2312 (2012), amelyben a Merkúr a Terminátor nevű hatalmas város otthona. Hogy elkerülje a káros sugárzást és hőséget, a város síneken gördül a bolygó egyenlítője körül, lépést tartva a bolygó forgásával, hogy a Nap előtt maradjon.

2005-ben Ben Bova kiadta a Mercury-t (a Grand Tour sorozatának része), amely a Merkúr felfedezéséről és kolonizálásáról szól a napenergia hasznosítása érdekében. Charles Stross 2008-as Szaturnusz gyermekei című regénye a Robinson 2312-hez hasonló koncepciót tartalmaz, ahol egy Terminátor nevű város síneken halad a felszínen, lépést tartva a bolygó forgásával.

A javasolt módszerek:

A Merkúr forgásának, pályájának, összetételének és geológiai történetének jellegéből adódóan számos lehetőség létezik egy kolónia létrehozására a Merkúron. A Merkúr lassú forgási periódusa például azt jelenti, hogy a bolygó egyik oldala hosszabb időn keresztül a Nap felé néz – akár 427 °C-os (800 °F) csúcshőmérsékletet is elérve -, míg a bolygó távolabbi oldalán extrém hideg (-193 °C; -315 °F) uralkodik.

A bolygó gyors, 88 napos keringési ideje, valamint 58,6 napos sziderikus forgási periódusa azt jelenti, hogy a Napnak nagyjából 176 földi napra van szüksége ahhoz, hogy visszatérjen ugyanarra a helyre az égbolton (azaz egy napnapra). Ez lényegében azt jelenti, hogy egyetlen nap a Merkúron annyi ideig tart, mint két év. Ha tehát egy várost az éjszakai oldalon helyeznének el, és lánctalpas kerekekkel rendelkezne, hogy folyamatosan mozoghasson, hogy a Nap előtt maradjon, az emberek anélkül élhetnének, hogy attól kellene tartaniuk, hogy elégnek.

Ezeken kívül a Merkúr nagyon alacsony tengelyferdülése (0,034°) azt jelenti, hogy a sarkvidékei állandóan árnyékosak és elég hidegek ahhoz, hogy vízjeget tartalmazzanak. Az északi régióban számos krátert figyelt meg a NASA MESSENGER szondája 2012-ben, amelyek megerősítették a vízjég és a szerves molekulák létezését. A tudósok úgy vélik, hogy a Merkúr déli pólusán is lehet jég, és azt állítják, hogy becslések szerint mindkét póluson 100 milliárd-1 billió tonna vízjég létezhet, amely helyenként akár 20 méter vastag is lehet.

Ezekben a régiókban a “paraterraformálás” nevű folyamat segítségével – ezt a fogalmat Richard Taylor brit matematikus találta ki 1992-ben – kolóniát lehetne építeni. A “Paraterraforming – The Worldhouse Concept” című tanulmányában Taylor leírta, hogyan lehet egy nyomás alatt álló burkolatot egy bolygó használható területe fölé helyezni, hogy egy önálló légkört hozzanak létre. Idővel a kupola belsejében lévő ökológiát úgy lehetne megváltoztatni, hogy az megfeleljen az emberi igényeknek.

A Merkúr esetében ez magában foglalná egy belélegezhető légkör bepumpálását, majd a jég megolvasztását, hogy vízgőz és természetes öntözés jöjjön létre. Végül a kupola belsejében lévő régió élhető élőhellyé válna, saját víz- és szénkörforgással. Alternatív megoldásként a vizet el lehetne párologtatni, és a napsugárzásnak kitéve oxigéngázt létrehozni (ez a folyamatot fotolízisnek nevezik).

A másik lehetőség a föld alatti építkezés lenne. A NASA évek óta játszik azzal az ötlettel, hogy a Holdon ismert stabil, földalatti lávacsövekben kolóniákat építsen. A MESSENGER szonda által a 2008 és 2012 között végrehajtott elrepülések során kapott geológiai adatok pedig arra engedtek következtetni, hogy a Merkúron is létezhetnek stabil lávacsövek.

Ezek közé tartoznak a szonda Merkúr feletti 2009-es elrepülése során szerzett információk, amelyekből kiderült, hogy a bolygó a múltban sokkal aktívabb volt geológiailag, mint korábban gondolták. Emellett a MESSENGER 2011-ben furcsa, svájci sajtra emlékeztető vonásokat kezdett felfedezni a felszínen. Ezek az “üregeknek” nevezett lyukak arra utalhatnak, hogy a Merkúron is léteznek földalatti csövek.

A stabil lávacsövek belsejében épült kolóniák természetes módon védve lennének a kozmikus és a napsugárzástól, a szélsőséges hőmérsékleti viszonyoktól, és nyomás alá helyezhetők, hogy lélegző légkört hozzanak létre. Ráadásul ebben a mélységben a Merkúr sokkal kisebb hőmérséklet-ingadozásnak van kitéve, és elég meleg lenne ahhoz, hogy lakható legyen.

Potenciális előnyök:

A Merkúr ránézésre hasonlóan néz ki, mint a Föld holdja, így a letelepedése a holdbázisok létrehozásának számos stratégiájára támaszkodna. Emellett bőséges ásványi anyagokkal is rendelkezik, ami segíthet az emberiséget a szűkösség utáni gazdaság felé mozdítani. A Földhöz hasonlóan földi bolygó, ami azt jelenti, hogy szilikátos kőzetekből és fémekből áll, amelyek között vasmag, szilikátos kéreg és köpeny differenciálódik.

A Merkúr azonban 70%-ban fémből áll, míg’ a Föld összetétele 40%-ban fém. Mi több, a Merkúrnak különösen nagy vas- és nikkelmagja van, és amely a térfogatának 42%-át teszi ki. Összehasonlításképpen, a Föld magja a térfogatának csak 17%-át teszi ki. Ennek eredményeként, ha a Merkúrt kibányásznák, akkor annyi ásványi anyagot lehetne előállítani, hogy az emberiségnek a végtelenségig elég lenne.

A Naphoz való közelsége azt is jelenti, hogy óriási mennyiségű energiát lehetne hasznosítani belőle. Ezt orbitális napelemtáblák gyűjthetnék össze, amelyek képesek lennének folyamatosan energiát gyűjteni és a felszínre sugározni. Ezt az energiát aztán a Naprendszer más bolygóira lehetne sugározni a Lagrange-pontokban elhelyezett átadóállomások sorozatával.

Aztán ott van még a Merkúr gravitációja, amely a földi normálisnak 38%-át teszi ki. Ez több mint kétszerese a Holdénak, ami azt jelenti, hogy a telepesek könnyebben alkalmazkodnának hozzá. Ugyanakkor elég alacsony ahhoz is, hogy előnyökkel járjon az ásványkincsek exportját illetően, mivel a felszínéről induló hajóknak kevesebb energiára lenne szükségük a szökési sebesség eléréséhez.

Végül ott van maga a Merkúr távolsága. A Merkúr átlagos távolsága körülbelül 93 millió km (58 millió mi), a Földtől való távolsága 77,3 millió km (48 millió mi) és 222 millió km (138 millió mi) között mozog. Ezzel sokkal közelebb van, mint más lehetséges, erőforrásokban gazdag területek, például az aszteroidaöv (329 – 478 millió km távolság), a Jupiter és holdrendszere (628,7 – 928 millió km), vagy a Szaturnusz (1,2 – 1,67 milliárd km).

A Merkúr továbbá 116 naponként éri el az inferior konjunkciót – azt a pontot, amikor a legközelebb van a Földhöz -, ami lényegesen rövidebb, mint a Vénuszé vagy a Marsé. Alapvetően a Merkúrra szánt küldetések szinte négyévente indulhatnának, míg a Vénuszra és a Merkúrra irányuló indítási ablakoknak 1,6 évente, illetve 26 havonta kellene megtörténniük.

Az utazási idő tekintetében több küldetést is indítottak már a Merkúrra, amelyek alapján nagyjából megbecsülhetjük, hogy mennyi időbe telhet. Például az első űrszonda, amely a Merkúrhoz utazott, a NASA Mariner 10 űrszondája (amely 1973-ban indult) körülbelül 147 nap alatt ért oda.

A közelmúltban a NASA MESSENGER űrszondája 2004. augusztus 3-án indult, hogy a Merkúrt pályájáról tanulmányozza, és 2008. január 14-én hajtotta végre első elrepülését. Ez összesen 1260 napot jelent a Földtől a Merkúrig. A hosszabb utazási idő annak köszönhető, hogy a mérnökök a szondát a bolygó körüli pályára akarták állítani, ezért lassabb sebességgel kellett haladnia.

Kihívások:

A Merkúron egy kolónia létrehozása természetesen még mindig hatalmas kihívást jelentene, mind gazdasági, mind technológiai szempontból. Egy kolónia létrehozásának költségei bárhol a bolygón óriásiak lennének, és rengeteg anyagot kellene a Földről szállítani, vagy a helyszínen bányászni. Akárhogy is, egy ilyen művelethez nagy űrhajóflottára lenne szükség, amely képes lenne az utat tekintélyes idő alatt megtenni.

Egy ilyen flotta még nem létezik, és a kifejlesztésének költségei (és a szükséges nyersanyagok és készletek Merkúrra juttatásához szükséges infrastruktúra) óriásiak lennének. A robotokra és a helyben történő erőforrás-hasznosításra (ISRU) való támaszkodás biztosan csökkentené a költségeket és a szállítandó anyagok mennyiségét. De ezeket a robotokat és működésüket meg kellene védeni a sugárzástól és a napkitörésektől, amíg el nem végzik a munkát.

Lényegében a helyzet olyan, mintha egy zivatar közepén próbálnánk menedéket létesíteni. Ha ez megtörtént, akkor lehet menedéket keresni. De addig valószínűleg vizes és piszkos leszel! És még ha a kolónia elkészült is, maguknak a telepeseknek is meg kell küzdeniük a sugárzásnak való kitettség, a dekompresszió, valamint a szélsőséges hőség és hideg állandó veszélyeivel.

Ezáltal, ha egy kolónia a Merkúron létesülne, erősen függne a technológiájától (amelynek meglehetősen fejlettnek kellene lennie). Továbbá, amíg a kolónia nem válik önellátóvá, az ott élők az ellátmányszállítmányoktól függenének, amelyeket rendszeresen a Földről kellene hozni (ismét szállítási költségek!)

Mégis, amint a szükséges technológiát kifejlesztjük, és ki tudnánk találni egy költséghatékony módot egy vagy több település létrehozására és a Merkúrra való szállításra, várhatnánk egy olyan kolóniát, amely korlátlan energiával és ásványi anyagokkal látna el minket. És lenne egy csoport emberi szomszédunk, akiket Hermianoknak hívnának!

Mint minden mással kapcsolatban, ami a gyarmatosítással és a terraformálással kapcsolatos, miután megállapítottuk, hogy ez valóban lehetséges, már csak az a kérdés maradt, hogy “mennyit vagyunk hajlandóak költeni?”.