BAGAIMANA KITA MENJAJAH BULAN SATURNUS?

Send

Selamat kembali ke siri kami mengenai Penjajahan Sistem Suria! Hari ini, kita melihat Bulan Saturnus yang terbesar - Titan, Rhea, Iapetus, Dione, Tethys, Enceladus, dan Mimas.

Dari abad ke-17 dan seterusnya, para astronom membuat beberapa penemuan mendalam di sekitar planet Saturnus, yang mereka yakini merupakan planet yang paling jauh dari Sistem Suria pada masa itu. Christiaan Huygens dan Giovanni Domenico Cassini adalah yang pertama, melihat bulan terbesar Saturnus - Titan, Tethys, Dione, Rhea dan Iapetus. Lebih banyak penemuan diikuti; dan hari ini, yang kita kenali sebagai sistem Saturnus merangkumi 62 satelit yang disahkan.

Apa yang kita ketahui mengenai sistem ini telah berkembang pesat dalam beberapa dekad kebelakangan ini, berkat misi seperti itu Pelayaran dan Cassini. Dan dengan pengetahuan ini telah muncul banyak cadangan yang menyatakan bagaimana bulan Saturnus suatu hari nanti akan dijajah. Selain memiliki satu-satunya badan selain Bumi yang memiliki atmosfer yang padat dan kaya dengan nitrogen, terdapat juga sumber daya yang berlimpah dalam sistem ini yang dapat dimanfaatkan.

Sama seperti idea untuk menjajah Bulan, Marikh, bulan-bulan Musytari, dan badan-badan lain di Sistem Suria, idea untuk menubuhkan jajahan pada bulan Saturnus telah diterokai secara meluas dalam fiksyen sains. Pada masa yang sama, cadangan ilmiah telah dibuat yang menekankan bagaimana koloni akan memberi manfaat kepada umat manusia, yang memungkinkan kita untuk melancarkan misi lebih jauh ke angkasa lepas dan memasuki usia yang berlimpah!

Contoh dalam Fiksyen:

Penjajahan Saturnus telah menjadi tema berulang dalam fiksyen sains selama beberapa dekad. Contohnya, dalam novel Arthur C. Clarke tahun 1976 Bumi Imperial, Titan adalah rumah bagi koloni manusia yang berjumlah 250,000 orang. Koloni memainkan peranan penting dalam perdagangan, di mana hidrogen diambil dari atmosfer Saturnus dan digunakan sebagai bahan bakar untuk perjalanan antara planet.

Di Piers Anthony's Bio Tiran Angkasa siri (1983-2001), bulan Saturnus telah dijajah oleh pelbagai bangsa dalam era pasca-diaspora. Dalam kisah ini, Titan telah dijajah oleh orang Jepun, sedangkan Saturnus telah dijajah oleh orang Rusia, Cina, dan negara-negara bekas Asia yang lain.

Dalam novel Titan (1997) oleh Stephen Baxter, plot berpusat pada misi NASA ke Titan yang harus berjuang untuk bertahan setelah pendaratan jatuh di permukaan. Dalam beberapa bab pertama Stanislaw Lem's Fiasco (1986), watak akhirnya beku di permukaan Titan, di mana mereka terjebak selama beberapa ratus tahun.

Dalam Mars Trilogi Mars Stanley Robinson (1996), nitrogen dari Titan digunakan dalam terraforming Mars. Dalam novelnya 2312 (2012), umat manusia telah menjajah beberapa bulan Saturnus, yang merangkumi Titan dan Iapetus. Beberapa rujukan dibuat untuk "biota Enceladian" dalam cerita ini, yang merupakan organisme asing mikroskopik yang dimakan oleh beberapa orang kerana nilai perubatan yang diandaikan.

Sebagai sebahagian daripada Grand Tour Series, novel Ben Bova Zuhal (2003) dan Titan (2006) menangani penjajahan sistem Cronian. Dalam kisah-kisah ini, Titan sedang dieksplorasi oleh rover artifisial yang secara misterius mula berfungsi, sementara Space Colony manusia bergerak menjelajah Rings dan bulan lain.

Kaedah yang dicadangkan:

Dalam bukunya Memasuki Ruang: Membuat Tamadun Jarak Jauh (1999), Robert Zubrin menganjurkan penjajahan Sistem Suria luar, rancangan yang merangkumi perlombongan atmosfer planet luar dan mendirikan koloni pada bulan mereka. Sebagai tambahan kepada Uranus dan Neptunus, Saturnus ditetapkan sebagai salah satu sumber terbesar deuterium dan helium-3, yang dapat mendorong ekonomi penggabungan yang belum selesai.

Dia selanjutnya mengenal pasti Saturnus sebagai yang paling penting dan paling berharga dari ketiga-tiganya, kerana jaraknya yang relatif, radiasi rendah, dan sistem bulan yang sangat baik. Zubrin mendakwa bahawa Titan adalah calon utama untuk penjajahan kerana ia adalah satu-satunya bulan di Sistem Suria yang mempunyai atmosfer yang padat dan kaya dengan sebatian karbon.

Pada 9 Mac 2006, penyiasatan ruang angkasa Cassini NASA menemui kemungkinan bukti air cair di Enceladus, yang disahkan oleh NASA pada tahun 2014. Menurut data yang berasal dari penyelidikan, air ini muncul dari jet di sekitar kutub selatan Enceladus, dan tidak lagi daripada berpuluh meter di bawah permukaan di lokasi tertentu. Ini akan menjadikan pengumpulan air lebih mudah daripada pada bulan seperti Europa, di mana lapisan ais setebal beberapa km.

Data yang diperoleh oleh Cassini juga menunjukkan adanya molekul-molekul yang tidak menentu dan organik. Dan Enceladus juga mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada banyak bulan Saturnus, yang menunjukkan bahawa ia mempunyai teras silikat purata yang lebih besar. Semua sumber ini terbukti sangat berguna demi membina jajahan dan menyediakan operasi asas.

Pada bulan Oktober 2012, Elon Musk melancarkan konsepnya untuk Mars Colonial Transporter (MCT), yang merupakan pusat matlamat jangka panjangnya menjajah Marikh. Pada masa itu, Musk menyatakan bahawa penerbangan tanpa kapal terbang angkasa angkasa Mars yang pertama akan dilakukan pada tahun 2022, diikuti oleh misi MCT berawak pertama yang berangkat pada tahun 2024.

Pada bulan September 2016, semasa Kongres Astronautik Antarabangsa 2016, Musk mendedahkan perincian lebih lanjut mengenai rancangannya, yang merangkumi reka bentuk Sistem Pengangkutan Antarplanet (ITS) dan anggaran kos. Sistem ini, yang awalnya dimaksudkan untuk mengangkut peneroka ke Marikh, telah berkembang dalam perannya untuk mengangkut manusia ke lokasi yang lebih jauh di Sistem Suria - yang dapat merangkumi bulan Jovian dan Kronia.

Faedah Berpotensi:

Berbanding dengan lokasi lain di Sistem Suria - seperti sistem Jovian - bulan terbesar Saturnus terdedah kepada radiasi yang jauh lebih sedikit. Sebagai contoh, bulan-bulan Jupiter di Io, Ganymede dan Europa semuanya terkena sinaran sengit dari medan magnet Jupiter - antara 3600 hingga 8 hari. Jumlah pendedahan ini akan membawa maut (atau sekurang-kurangnya sangat berbahaya) kepada manusia, yang memerlukan tindakan pencegahan yang ketara.

Sebaliknya, tali pinggang sinaran Saturnus jauh lebih lemah daripada Jupiter - dengan kekuatan medan khatulistiwa 0.2 gauss (20 microtesla) berbanding dengan 4.28 gauss (428 microtesla) Jupiter. Medan ini membentang dari sekitar 139,000 km dari pusat Saturnus hingga jarak sekitar 362,000 km - dibandingkan dengan Jupiter, yang membentang ke jarak sekitar 3 juta km.

Dari bulan-bulan terbesar Saturnus, Mimas dan Enceladus berada di tali pinggang ini, sementara Dione, Rhea, Titan, dan Iapetus semuanya mempunyai orbit yang menempatkannya dari luar tali pinggang sinaran Saturnus hingga jauh di luarnya. Titan, misalnya, mengorbit Saturnus pada jarak rata-rata (paksi separa utama) 1,221,870 km, menjadikannya selamat di luar jangkauan zarah-zarah energik gergasi gas itu. Dan suasananya yang tebal mungkin cukup untuk melindungi penduduk dari sinar kosmik.

Sebagai tambahan, volatil beku dan metana yang dipungut dari bulan Saturnus dapat digunakan untuk tujuan terraforming lokasi lain di Sistem Suria. Dalam kes Mars, nitrogen, amonia dan metana telah disarankan sebagai alat untuk menebalkan atmosfer dan memicu kesan rumah hijau untuk memanaskan planet ini. Ini akan menyebabkan ais air dan CO2 beku di kutub menyuburkan - mewujudkan proses perubahan ekologi yang dapat bertahan sendiri.

Koloni di bulan Saturnus juga dapat menjadi pangkalan untuk menuai deuterium dan helium-3 dari atmosfer Saturnus. Sumber es air yang banyak di bulan ini juga dapat digunakan untuk membuat bahan bakar roket, sehingga berfungsi sebagai tempat persinggahan dan pengisian bahan bakar. Dengan cara ini, penjajahan sistem Saturnus dapat memacu ekonomi Bumi, dan memudahkan penjelajahan lebih jauh ke dalam Sistem Suria luar.

Cabaran:

Secara semula jadi, terdapat banyak cabaran untuk menjajah bulan Saturnus. Ini termasuk jarak yang diperlukan, sumber daya dan infrastruktur yang diperlukan, dan koloni bahaya semula jadi pada bulan ini. Sebagai permulaan, walaupun Saturnus berlimpah dengan sumber dan lebih dekat dengan Bumi daripada Uranus atau Neptunus, masih jauh.

Rata-rata, Saturnus berjarak sekitar 1.429 bilion km dari Bumi; atau ~ 8.5 AU, bersamaan lapan setengah kali jarak purata antara Bumi dan Matahari. Untuk meletakkannya dalam perspektif, ia memerlukan Pelayaran 1 siasat kira-kira tiga puluh lapan bulan untuk mencapai sistem Saturnus dari Bumi. Untuk kapal angkasa, yang membawa penjajah dan semua peralatan yang diperlukan untuk menjajah permukaan, memerlukan masa lebih lama untuk sampai ke sana.

Kapal-kapal ini, untuk mengelakkan terlalu besar dan mahal, perlu bergantung pada kriogenik atau teknologi hibernasi untuk menjimatkan ruang penyimpanan dan tempat tinggal. Walaupun teknologi semacam ini sedang diselidiki untuk misi yang berkelana ke Marikh, teknologi ini masih dalam tahap penyelidikan dan pengembangan.

Setiap kapal yang terlibat dalam usaha penjajahan, atau digunakan untuk mengirim sumber daya ke dan dari sistem Kronia, juga perlu memiliki sistem pendorong maju untuk memastikan mereka dapat melakukan perjalanan dalam jangka waktu yang realistis. Memandangkan jarak yang dilalui, ini mungkin memerlukan roket yang menggunakan tenaga nuklear-termal, atau sesuatu yang lebih maju (seperti roket anti-jirim).

Dan sementara yang pertama secara teknikal dapat dilaksanakan, belum ada sistem pendorong seperti itu. Apa-apa yang lebih maju memerlukan penyelidikan dan pengembangan bertahun-tahun lagi, dan komitmen utama dalam sumber. Semua ini pada gilirannya menimbulkan persoalan penting infrastruktur.

Pada dasarnya, mana-mana armada yang beroperasi antara Bumi dan Saturnus memerlukan rangkaian pangkalan antara sana-sini untuk memastikan mereka dibekalkan dan dijadikan bahan bakar. Jadi, apa-apa rancangan untuk menjajah bulan Saturnus perlu menunggu penciptaan pangkalan kekal di Bulan, Marikh, Tali Pinggang Asteroid, dan kemungkinan besar bulan Jovian. Proses ini akan sangat mahal dengan standard semasa dan (sekali lagi) memerlukan armada kapal dengan sistem pemacu canggih.

Dan walaupun radiasi bukan merupakan ancaman besar dalam sistem Kronia (tidak seperti di sekitar Musytari), bulan telah mengalami banyak kesan sepanjang sejarah mereka. Akibatnya, setiap penempatan yang dibangun di permukaan mungkin memerlukan perlindungan tambahan di orbit, seperti rentetan satelit pertahanan yang dapat mengarahkan komet dan asteroid sebelum mereka mencapai orbit.

Memandangkan sumber daya yang melimpah, dan peluang yang ada untuk meneroka lebih jauh ke dalam Sistem Suria (dan mungkin juga lebih jauh), Saturnus dan sistem bulannya tidak kurang dari hadiah utama. Selain itu, prospek penjajahan jauh lebih menarik daripada lokasi lain yang datang dengan bahaya yang lebih besar (iaitu bulan Musytari).

Namun, usaha seperti itu akan menakutkan dan memerlukan komitmen multi-generasi yang besar. Dan usaha seperti itu kemungkinan besar harus menunggu pembinaan koloni dan / atau pangkalan di lokasi yang lebih dekat dengan Bumi terlebih dahulu - seperti di Bulan, Marikh, Tali Pinggang Asteroid, dan sekitar Musytari. Tetapi kita pasti dapat menaruh harapan untuk jangka panjang, bukan?

Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai penjajahan di sini di Space Magazine. Inilah Mengapa Menjajah Bulan Pertama ?, Bagaimana Kita Menjajah Merkuri ?, Bagaimana Kita Menjajah Venus ?, Menjajah Venus dengan Kota Terapung, Adakah Kita Akan Menjajah Marikh ?, Bagaimana Kita Menjajah Bulan Musytari ?, dan Panduan Definatif Terraforming.

Astronomy Cast juga mempunyai banyak episod menarik mengenai perkara ini. Lihat Episod 59: Saturnus, Episod 61: Bulan Saturnus, Episod 95: Manusia ke Marikh, Bahagian 2 - Kolonis, Episod 115: Bulan, Bahagian 3 - Kembali ke Bulan, dan Episod 381: Melonggarkan Asteroid dalam Fiksyen Sains.

Sumber: