Cum colonizăm Mercur?

Omul a visat mult timp să se stabilească pe alte lumi, chiar înainte de a începe să mergem în spațiu. Am vorbit despre colonizarea Lunii, a planetei Marte și chiar despre stabilirea noastră pe exoplanete din sisteme stelare îndepărtate. Dar cum rămâne cu celelalte planete din propria noastră curte? Când vine vorba de sistemul solar, există o mulțime de proprietăți imobiliare potențiale pe care nu le luăm în considerare cu adevărat.

Considerați Mercur. Deși majoritatea oamenilor nu ar bănui acest lucru, cea mai apropiată planetă de soarele nostru este, de fapt, un potențial candidat pentru colonizare. Întrucât se confruntă cu temperaturi extreme – gravitând între căldura care ar putea găti instantaneu o ființă umană și frigul care ar putea îngheța carnea în câteva secunde – are de fapt potențial ca o colonie de pornire.

Exemple în ficțiune:

Ideea de a coloniza Mercur a fost explorată de scriitorii de science-fiction timp de aproape un secol. Cu toate acestea, abia de la mijlocul secolului al XX-lea colonizarea a fost abordată într-un mod științific. Printre primele exemple cunoscute în acest sens se numără povestirile lui Leigh Brackett și Isaac Asimov din anii 1940 și 1950.

În opera primului, Mercur este o planetă blocată de tid (ceea ce credeau astronomii la acea vreme) care are o „Centură crepusculară”, caracterizată de extreme de căldură, frig și furtuni solare. Unele dintre primele lucrări ale lui Asimov au inclus povestiri scurte în care scenariul era un Mercur la fel de blocat tidorial, sau în care personajele proveneau dintr-o colonie situată pe planetă.

Acestea au inclus „Runaround” (scrisă în 1942 și inclusă mai târziu în I, Robot), care se concentrează pe un robot care este special conceput pentru a face față radiațiilor intense de pe Mercur. În povestirea lui Asimov despre crima-misteriu „The Dying Night” (1956) – în care cei trei suspecți provin de pe Mercur, Lună și Ceres – condițiile din fiecare locație sunt esențiale pentru a afla cine este criminalul.

În 1946, Ray Bradbury a publicat „Frost and Fire”, o povestire scurtă care se petrece pe o planetă descrisă ca fiind lângă Soare. Condițiile de pe această lume fac aluzie la Mercur, unde zilele sunt extrem de calde, nopțile extrem de reci, iar oamenii trăiesc doar opt zile. Cartea „Islands in the Sky” (1952) a lui Arthur C. Clarke conține o descriere a unei creaturi care trăiește pe ceea ce se credea la acea vreme a fi partea permanent întunecată a lui Mercur și care vizitează ocazional regiunea crepusculară.

În romanul său ulterior, „Rendezvous with Rama” (1973), Clarke descrie un sistem solar colonizat care îi include pe Hermiani, o ramură întărită a umanității care trăiește pe Mercur și prosperă din exportul de metale și energie. Același cadru și aceleași identități planetare sunt folosite în romanul său din 1976, Imperial Earth.

În romanul lui Kurt Vonnegut, Sirenele de pe Titan (1959), o parte a poveștii este plasată în peșteri situate pe partea întunecată a planetei. Nuvela lui Larry Niven „The Coldest Place” (1964) îl tachinează pe cititor prin prezentarea unei lumi despre care se spune că este cea mai rece locație din sistemul solar, pentru a dezvălui apoi că este vorba de partea întunecată a planetei Mercur (și nu de Pluto, așa cum se presupune în general).

Mercur servește, de asemenea, ca locație în multe dintre romanele și povestirile lui Kim Stanley Robinson. Printre acestea se numără The Memory of Whiteness (1985), Blue Mars (1996) și 2312 (2012), în care Mercur găzduiește un oraș vast numit Terminator. Pentru a evita radiațiile și căldura dăunătoare, orașul se rostogolește în jurul ecuatorului planetei pe șine, ținând pasul cu rotația planetei, astfel încât să rămână în fața soarelui.

În 2005, Ben Bova a publicat Mercur (parte a seriei Grand Tour), care tratează explorarea lui Mercur și colonizarea acestuia în scopul exploatării energiei solare. Romanul din 2008 al lui Charles Stross, Saturn’s Children (Copiii lui Saturn), implică un concept similar cu cel din 2312 al lui Robinson, în care un oraș numit Terminator traversează suprafața pe șine, ținând pasul cu rotația planetei.

Metode propuse:

Există o serie de posibilități pentru o colonie pe Mercur, datorită naturii rotației, orbitei, compoziției și istoriei sale geologice. De exemplu, perioada de rotație lentă a lui Mercur înseamnă că o parte a planetei este orientată spre Soare pentru perioade îndelungate de timp – atingând temperaturi maxime de până la 427 °C (800 °F) – în timp ce partea orientată în sens opus cunoaște un frig extrem (-193 °C; -315 °F).

În plus, perioada orbitală rapidă a planetei de 88 de zile, combinată cu perioada de rotație siderală de 58,6 zile, înseamnă că este nevoie de aproximativ 176 de zile pământene pentru ca soarele să se întoarcă în același loc pe cer (adică o zi solară). În esență, acest lucru înseamnă că o singură zi pe Mercur durează cât doi dintre anii săi. Așadar, dacă un oraș ar fi amplasat pe partea de noapte și ar avea roți de cale ferată, astfel încât să se poată deplasa continuu pentru a rămâne înaintea Soarelui, oamenii ar putea trăi fără teama de a arde.

În plus, înclinarea axială foarte mică a lui Mercur (0,034°) înseamnă că regiunile sale polare sunt permanent umbrite și suficient de reci pentru a conține gheață de apă. În regiunea nordică, un număr de cratere au fost observate de sonda MESSENGER a NASA în 2012, care au confirmat existența gheții de apă și a moleculelor organice. Oamenii de știință cred că și polul sudic al lui Mercur ar putea avea gheață și susțin că la ambii poli ar putea exista între 100 de miliarde și 1.000 de miliarde de tone de gheață de apă, care ar putea avea o grosime de până la 20 de metri pe alocuri.

În aceste regiuni, ar putea fi construită o colonie folosind un proces numit „paraterraforming” – un concept inventat de matematicianul britanic Richard Taylor în 1992. Într-o lucrare intitulată „Paraterraforming – The Worldhouse Concept”, Taylor a descris modul în care o incintă presurizată ar putea fi plasată peste suprafața utilizabilă a unei planete pentru a crea o atmosferă autonomă. În timp, ecologia din interiorul acestei cupole ar putea fi modificată pentru a satisface nevoile umane.

În cazul lui Mercur, acest lucru ar include pomparea unei atmosfere respirabile, iar apoi topirea gheții pentru a crea vapori de apă și irigații naturale. În cele din urmă, regiunea din interiorul domului ar deveni un habitat locuibil, cu propriul său ciclu al apei și ciclu al carbonului. Alternativ, apa ar putea fi evaporată, iar oxigenul gazos ar putea fi creat prin supunerea sa la radiații solare (un proces cunoscut sub numele de fotoliză).

O altă posibilitate ar fi construirea subterană. De ani de zile, NASA se joacă cu ideea de a construi colonii în tuburi de lavă stabile, subterane, despre care se știe că există pe Lună. Iar datele geologice obținute de sonda MESSENGER în timpul survolurilor pe care le-a efectuat între 2008 și 2012 au condus la speculații potrivit cărora ar putea exista tuburi de lavă stabile și pe Mercur.

Acestea includ informații obținute în timpul survolării lui Mercur de către sondă în 2009, care au dezvăluit că planeta a fost mult mai activă din punct de vedere geologic în trecut decât se credea anterior. În plus, MESSENGER a început să observe pe suprafața planetei, în 2011, trăsături ciudate asemănătoare brânzei elvețiene. Aceste găuri, cunoscute sub numele de „hollow”, ar putea fi un indiciu că și pe Mercur există tuburi subterane.

Coloniile construite în interiorul unor tuburi de lavă stabile ar fi protejate în mod natural împotriva radiațiilor cosmice și solare, a temperaturilor extreme și ar putea fi presurizate pentru a crea atmosfere respirabile. În plus, la această adâncime, Mercur experimentează mult mai puține variații de temperatură și ar fi suficient de cald pentru a fi locuibil.

Beneficii potențiale:

La prima vedere, Mercur arată similar cu Luna Pământului, astfel încât colonizarea lui s-ar baza pe multe dintre aceleași strategii pentru stabilirea unei baze lunare. De asemenea, are de oferit minerale din abundență, ceea ce ar putea ajuta omenirea să se îndrepte spre o economie post-scarieră. Ca și Pământul, este o planetă terestră, ceea ce înseamnă că este alcătuită din roci silicatice și metale care se diferențiază între un miez de fier și crusta și mantaua de silicați.

Cu toate acestea, Mercur este compus din 70% metale, în timp ce’ compoziția Pământului este de 40% metale. Mai mult, Mercur are un nucleu deosebit de mare, format din fier și nichel, și care reprezintă 42% din volumul său. Prin comparație, miezul Pământului reprezintă doar 17% din volumul său. Prin urmare, dacă Mercur ar fi exploatat, s-ar putea produce suficiente minerale pentru ca omenirea să reziste la nesfârșit.

Apropierea sa de Soare înseamnă, de asemenea, că ar putea valorifica o cantitate imensă de energie. Aceasta ar putea fi adunată de panouri solare orbitale, care ar fi capabile să capteze energia în mod constant și să o transmită la suprafață. Această energie ar putea fi apoi teleportată către alte planete din sistemul solar, folosind o serie de stații de transfer poziționate la punctele Lagrange.

De asemenea, mai există și problema gravitației lui Mercur, care este de 38% din cea normală a Pământului. Aceasta este de peste două ori mai mare decât cea pe care o experimentează Luna, ceea ce înseamnă că coloniștilor le-ar fi mai ușor să se adapteze la ea. În același timp, este, de asemenea, suficient de scăzută pentru a prezenta beneficii în ceea ce privește exportul de minerale, deoarece navele care pleacă de pe suprafața sa ar avea nevoie de mai puțină energie pentru a atinge viteza de evadare.

În cele din urmă, există distanța până la Mercur însuși. La o distanță medie de aproximativ 93 milioane de km (58 milioane de mile), Mercur variază între 77,3 milioane de km (48 milioane de mile) și 222 milioane de km (138 milioane de mile) de Pământ. Acest lucru îl plasează mult mai aproape decât alte posibile zone bogate în resurse, cum ar fi Centura de asteroizi (329 – 478 milioane de km distanță), Jupiter și sistemul său de sateliți (628,7 – 928 milioane de km) sau Saturn (1,2 – 1,67 miliarde de km).

De asemenea, Mercur atinge o conjuncție inferioară – punctul în care se află în cel mai apropiat punct de Pământ – la fiecare 116 zile, ceea ce este semnificativ mai scurt decât cel al lui Venus sau Marte. Practic, misiunile destinate lui Mercur ar putea fi lansate aproape la fiecare patru ani, în timp ce ferestrele de lansare către Venus și Mercur ar trebui să aibă loc la fiecare 1,6 ani și, respectiv, 26 de luni.

În ceea ce privește timpul de călătorie, au fost montate mai multe misiuni către Mercur care ne pot oferi o estimare aproximativă a timpului necesar. De exemplu, prima navă spațială care a călătorit spre Mercur, nava spațială Mariner 10 a NASA (care a fost lansată în 1973), a avut nevoie de aproximativ 147 de zile pentru a ajunge acolo.

Mai recent, nava spațială MESSENGER a NASA a fost lansată pe 3 august 2004 pentru a studia Mercur de pe orbită și a efectuat primul său survol pe 14 ianuarie 2008. Asta înseamnă un total de 1.260 de zile pentru a ajunge de pe Pământ pe Mercur. Durata prelungită a călătoriei s-a datorat faptului că inginerii au căutat să plaseze sonda pe orbită în jurul planetei, astfel încât aceasta a trebuit să avanseze cu o viteză mai mică.

Provocări:

Desigur, o colonie pe Mercur ar fi încă o provocare uriașă, atât din punct de vedere economic, cât și tehnologic. Costul stabilirii unei colonii oriunde pe planetă ar fi enorm și ar necesita ca materialele abundente să fie transportate de pe Pământ sau extrase la fața locului. Oricum ar fi, o astfel de operațiune ar necesita o flotă mare de nave spațiale capabile să facă călătoria într-un timp respectabil.

O astfel de flotă nu există încă, iar costul dezvoltării ei (și a infrastructurii asociate pentru a duce toate resursele și proviziile necesare pe Mercur) ar fi enorm. Bazarea pe roboți și pe utilizarea resurselor in situ (ISRU) ar reduce cu siguranță costurile și ar reduce cantitatea de materiale care ar trebui să fie transportate. Dar acești roboți și operațiunile lor ar trebui să fie protejați de radiații și de exploziile solare până când și-ar face treaba.

În esență, situația este ca și cum ai încerca să stabilești un adăpost în mijlocul unei furtuni. Odată ce acesta este finalizat, vă puteți adăposti. Dar, între timp, este posibil să te uzi și să te murdărești! Și chiar și după ce colonia ar fi completă, coloniștii înșiși ar trebui să se confrunte cu pericolele mereu prezente ale expunerii la radiații, ale decompresiei și ale căldurii și frigului extreme.

Ca atare, dacă o colonie ar fi stabilită pe Mercur, ea ar fi puternic dependentă de tehnologia sa (care ar trebui să fie destul de avansată). De asemenea, până în momentul în care colonia ar deveni autosuficientă, cei care trăiesc acolo ar fi dependenți de transporturile de aprovizionare care ar trebui să vină în mod regulat de pe Pământ (din nou, costuri de transport!)

Cu toate acestea, odată ce tehnologia necesară a fost dezvoltată și am putea găsi o modalitate rentabilă de a crea una sau mai multe așezări și de a le expedia pe Mercur, am putea aștepta cu nerăbdare să avem o colonie care ne-ar putea furniza energie și minerale nelimitate. Și am avea un grup de vecini umani cunoscuți sub numele de Hermiani!

Ca și în cazul a tot ceea ce ține de colonizare și terraformare, odată ce am stabilit că este de fapt posibil, singura întrebare care rămâne este „cât de mult suntem dispuși să cheltuim?”.