Что, если не Марс: куда можно «переехать» в пределах Солнечной системы
Человек мечтает покорить космос на протяжении многих лет. Некоторые цели давно стали реальностью, а о других можно пока только фантазировать. Среди последних ярко выделяются планы по колонизации других планет. О переезде на Марс говорят многие футурологи, а Илон Маск даже собирается отправить туда первую пилотируемую миссию уже через четыре года. А какие еще точки могут стать доступными для проживания человека?
Возможна ли колонизация Луны
Среди самых привлекательных мест на Луне выделяют бассейн Южный полюс — Эйткен. Район сильно изрезан кратерами, которые будут защищать астронавтов от сильных ветров. Другое его достоинство — тени. Они помогут избежать сильных перепадов температур. В этой области также находится скопление водяного льда, пригодного для создания газообразного кислорода, питьевой и поливной воды.
Возможная база должна быть изготовлена преимущественно из местных материалов, поскольку перевозка сырья с Земли выйдет в неоправданно крупные суммы. NASA и Европейское космическое агентство (ESA) несколько лет занимаются разработкой возможных решений и уже нашли методы, позволяющие организовать строительство базы исключительно из лунных ресурсов. ESA и архитектурная компания Foster+ с 2013 года работают над проектом Международной лунной деревни и уже представили проект возможного поселения.
База на спутнике Юпитера
Каллисто, естественный спутник Юпитера, может стать еще одним претендентом на колонизацию. О перспективах его заселения говорят в «Роскосмосе» и NASA. Считается, что на нем содержится большое количество подземной воды: по предварительным подсчетам, ее может быть в два раза больше, чем во всех океанах Земли. Помимо практической пользы, вода может стать предметом для исследования: не исключается, что в ней можно найти признаки жизни. Также со спутника было бы удобно совершать миссии на Юпитер, где добывать водород и гелий-3, необходимый для ядерного топлива. База на Каллисто откроет доступ и к полезным ископаемым соседнего естественного спутника — Европы или Юпитера II.
Колонизация Каллисто даст человечеству массу возможностей для добычи ресурсов и проведения исследований, необходимых для понимания устройства Вселенной. Но на пути к этому стоят ряд пока не решенных задач. Так, на спутнике высок уровень радиации и низкая гравитация. Исключение этих проблем упирается в колоссальный бюджет, и будущее миссии зависит от того, сколько на нее готовы потратить. Кроме того, колонизировать Каллисто вероятно начнут не раньше, чем Луну и Марс. Освоение этих космических объектов займет меньше времени и денег. А Каллисто сможет стать логичным следующим шагом.
Жизнь на облаке Венеры
Венера кажется еще одной пригодной для жизни планетой. Но перед заселением она нуждается в терраформировании: без изменения климата переехать на Венеру невозможно, так как на ней слишком жарко, сильные ветры, и высокий уровень радиации и давления. Ученые нашли еще один возможный способ колонизации планеты: они предлагают заселить ее атмосферу и устроить воздушный город в облаках. Главное условие — не приземляться на поверхность.
«Атмосфера Венеры похожа на земную, и на высоте 50 км от планеты жить будет достаточно комфортно», — говорит Джеффри Лэндис, ученый из NASA и писатель-фантаст, одним из первых предложивший эту идею.
Поскольку сила гравитации на Венере почти такая же, как на Земле, корабли смогут удержаться в воздухе. А защитить дома от серной кислоты поможет тефлоновая эмаль.
Однако идея ученых сталкивается с несколькими проблемами. В такие дома будет сложно доставлять продовольствие и сырье, необходимые для выживания. Как вариант, астронавты могут отправлять на поверхность роботов и управлять ими с корабля. Венера по строению похожа на Землю, и на ней есть все необходимые для жизни элементы, включая воду. А роботы с дистанционным управлением могли бы как раз заниматься их добычей. И все же говорить о реализации такой идеи пока рано: ученым необходимо досконально изучить планету и отправить туда еще не одну космическую миссию.
Добыча астероидов на Церере
Церера — карликовая планета в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Ее диаметр — 950 км и 25% площади занимает водяной лед. Таких запасов воды будет достаточно для успешной колонизации планеты. На Церере в десять раз меньше солнечного света, чем на Земле, но его хватит для создания солнечной энергетики и работы техники от его заряда. Церера — самое крупное космическое тело в своем поясе астероидов. Оно может стать таким же выгодным пересадочным пунктом для путешествий между планетами, как и Луна. Церера также сможет превратиться в базу для добычи астероидов и стать связующим транспортным узлом между Марсом, Луной и Землей.
Колонизация этой небольшой планеты может открыть дорогу к заселению других космических объектов Солнечной системы, например, спутников Юпитера. Еще один вариант — планета может стать неким космическим складом: транспортировать туда ресурсы с Луны или Марса удобнее, чем с Земли на Луну. Также не исключено, что под ее поверхностью может находиться пресноводный океан, который мог бы снабжать соседние планеты. В результате Церера имеет все шансы превратиться в некое подобие промышленного города с заводами по добыче астероидов, полезных ископаемых и воды.
Колония на крупнейшем спутнике Сатурна
Титан — единственное космическое тело в пределах Солнечной системы, на котором, как и на Земле, есть жидкость на поверхности, состоящая, правда, не из воды, а из метана и этана. Титан содержит массу полезных ископаемых, аналогичных нефти и природному газу. Их можно использовать для получения энергии, что заменит иссякаемые земные источники. Атмосфере Титана не хватает кислорода, но его можно добывать из водяного льда, который находится под поверхностью спутника. А от холодных температур спасет скафандр.
Гравитация на Титане очень слабая, но некоторые ученые рассматривают это как плюс. Люди смогут летать над поверхностью спутника с прикрученными крыльями, а при их поломке плавно приземляться, ведь их не будет тянуть к земле. Такой вид перемещения может стать полезным в практике и в то же время веселым развлечением.
Главный недостаток Титана — он находится слишком далеко от Земли. С современными технологиями лететь до него придется около семи лет, что может оказаться не просто долго, но и опасно для здоровья астронавтов. К тому же человечество пока не обладает технологиями, способными оснастить такой долгий полет. Колонизация Титана может начаться после освоения более близких к Земле космических тел и создания более мощных космических кораблей.
Восемь миров Солнечной системы, на которых мы могли бы найти жизнь
Наши скромные возможности исследования Вселенной показывают, что только наша родная планета Земля содержит подтвержденные признаки жизни. Но сырье, необходимое для жизни, имеется везде, от недр астероидов до межзвездных газовых облаков и протопланетарных туманностей. Химические комбинации, связанные со строительными блоками жизни, даже сложные органические молекулы находят практически везде, куда ни посмотри. Впрочем, возможно, нам не придется заглядывать так далеко, чтобы найти жизнь — восемь миров, помимо Земли, в нашей Солнечной системе тоже могут предлагать уникальные возможности для поиска и обнаружения органической, биологической активности.
Поиск жизни — дело благородное.
Сигнатуры органических, дающих жизнь, молекул находят по всему космосу, включая и самые большие звездообразующие регионы неподалеку: туманность Ориона
По правде говоря, существует большая пропасть между органическими молекулами и тем, что мы сегодня называем живыми организмами. Хотя есть много интересных возможностей, которые могла бы найти неизвестная нам жизнь, пока мы не нашли ничего на других мирах, что могли бы посчитать «живым», как и не нашли останков прошлой жизни. Но Солнечная система — отличное место для начала поиска, потому что находится близко, рукой подать. Ничего не зная наверняка, мы можем лишь догадываться, где еще, кроме Земли, можно было бы найти жизнь. Перед вами список восьми лучших вариантов, от наименее вероятных к наиболее вероятным, составленный Итаном Зигелем с Medium.com.
Европа, один из крупнейших спутников Солнечной системы, вращается вокруг Юпитера. Под ее замороженной, ледяной поверхностью есть вполне теплый океан жидкой воды, подогретый приливными силами Юпитера
Европа
Вторая по величине луна Юпитера, Европа может на первый взгляд показаться слишком удаленной от Солнца, чтобы стать хорошим кандидатом для жизни. Но у Европы есть два особых момента: много воды — больше, чем на Земле — и некоторое внутреннее отопление, благодаря приливным силам Юпитера. Под поверхностью льда Европа хранит огромный океан жидкой воды, а нагрев ее внутренних частей из-за силы тяжести Юпитера может создать ситуацию, сильно напоминающую живительные гидротермальные источники на дне земных океанов. Вряд ли жизнь на Европе будет похожей на ту, что мы имеем на поверхности Земли, но жизнь, которая может выживать, воспроизводиться и эволюционировать, все равно будет жизнью, как ее ни назови.
Одна из самых интригующих — и наименее ресурсоемких — идей поиска жизни в океане Энцелада состоит в запуске зонда через извержение гейзера, сборе образцов и анализе их на предмет органических веществ
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Энцелад
Иссохшие реки сигнализируют о богатом водой Марсе в прошлом
Когда-то Красная планета была очень и очень похожа на Землю. В первый миллиард лет жизни Солнечной системы вода свободно текла по марсианской поверхности, вырезая на ней реки, накапливаясь в озерах и океанах, оставляя подсказки, которые помогают нам сегодня. Особенности, которые ассоциируются с водным прошлым, вроде шариков гематита (который, кстати, часто связывают с жизнью на Земле), весьма распространены. Кроме того, марсоход «Кьюриосити» нашел активный подземный и переменный источник метана, который может указывать на сохранившуюся сегодня жизнь. Сегодня, как нам известно, жидкая вода все еще присутствует на поверхности Марса, хотя и в очень соленом виде. Но есть ли на Марсе жизнь? Была ли вообще? Это нам еще предстоит разузнать.
Поверхность Титана под облаками содержала метановые озера, реки и водопады. Как насчет жизни?
Титан
Поверхность Венеры, снятая единственным космическим аппаратом, который успешно приземлился и передал данные с этого мира
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Венера
Венера — это сущий ад. Температура на поверхности близится к 482 градусам, так что никакой аппарат не смог пережить больше нескольких часов, приземлившись на эту раскаленную планету. Однако раскаленная она не из-за поверхности, а из-за плотной и богатой диоксидом углерода атмосферы, укрытой при этом теплыми одеялами из серной кислоты. Поверхность Венеры, очевидно, совершенно непригодна для жизни, но жить можно не только на поверхности. Если подняться на высоту 100 километров, в верхних слоях облаков Венеры окружающая среда на удивление похожа на земную: те же температуры, давление, меньше кислотность. Вполне может быть, что, имея собственную уникальную химическую историю, эта среда заполнена жизнью на основе углерода.
Космический аппарат «Вояджер-2» сделал это цветное фото луны Нептуна Тритон 24 августа 1989 года с расстояния в 550 000 километров. Этот снимок был составлен из изображений, пропущенных через зеленый, фиолетовый и ультрафиолетовый фильтры
Тритон
Вы наверняка почти ничего не слышали о крупнейшем спутнике Нептуна, но он самый удивительный и уникальный среди всех миров Солнечной системы. На нем «курятся» черные вулканы, он вращается совершенно неправильно и появился из пояса Койпера. Будучи крупнее и массивнее Плутона и Эриды, он когда-то был королем всех объектов пояса Койпера, и теперь, находясь на орбите последней планеты в нашей Солнечной системе, он демонстрирует наличие множества важных для жизни материалов, включая азот, кислород, замороженную воду и метановые льды. Может ли какая-нибудь форма примитивной жизни существовать в этих энергетических дебрях? Вполне!
Эта карта мира показывает поверхность Цереры в насыщенных цветах, охватывая инфракрасные длины волн, выходящие за пределы видимого диапазона человека
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Церера
Может показаться странной сама возможность существования жизни на этом астероиде. Но когда астероиды падают на Землю, мы находим не только 20 аминокислот, необходимых для жизни, но и 100 других: кирпичики жизни повсюду. Может ли самый большой астероид из всех этих, демонстрирующий белые солевые отложения на дне своих ярких кратеров, на самом деле похвастать жизнью? Хотя ответом будет «наверное, нет», не стоит забывать, что именно столкновения между астероидами и объектами пояса Койпера занесли сырье для примитивной жизни, которая появилась на Земле. Хотя сегодня мы допускаем, что активная биология могла появиться еще до формирования Земли. Если это так, сигнатуры жизни могли бы оказаться запертыми в мирах вроде Цереры, которая считается лучшим кандидатом для поиска жизни. Нужно только взглянуть поближе.
Атмосфера Плутона, заснятая «Новыми горизонтами»
Плутон
Кто мог ожидать, что самая далекая от нас планета нашей системы — температура на которой близка к абсолютному нулю — станет кандидатом на пристанище жизни? И все же у Плутона есть атмосфера и крайне любопытные особенности поверхности. У него есть льды, как у Тритона, и нечто, напоминающее земную атмосферу и океан. Как насчет жизни? «Новые горизонты» обеспечили нас массой информации, но чтобы убедиться наверняка, нам нужно спланировать миссию к Плутону, которая опустится на его поверхность.
Мы всегда думали, что одиноки как в Солнечной системе, так и в невообразимой Вселенной, и тем не менее это лишь побочный эффект поиска таких же, как мы, такой же жизни. Если мы пойдем и исследуем все возможные места для жизни, мы не только можем найти знакомую жизнь, но и незнакомую. Вероятность есть, и она не нулевая. Всякий раз, когда мы чувствовали себя безнадежно одинокими, у Вселенной находился невероятный способ приободрить нас.
Поиск жизни в Солнечной системе
Как известно марсианские каналы, так будоражившие умы землян на рубеже 19-20 веков, с прилётом к Марсу станции Маринер-4 в 1965 году оказались оптической иллюзией. А с посадкой на её поверхность пары «Викингов» в 1976 году шансы на повторение сюжета «Аэлиты» и вовсе свелись к нулю. Марс всё больше и больше напоминал планету из произведений Кира Булычёва:
Планета Шелезяка. Полезных ископаемых нет. Воды нет. Растительности нет. Населена роботами.
Но вместе с тем в 1979 году со снимками спутника Юпитера Европы сделанных Вояджером-2 у человечества вновь появилась слабая надежда на то, что под его ледяной коркой находится океан жидкой воды (а значит возможно и жизнь). Подтвердить наличие подлёдного океана удалось только в 1995 году аппарату «Галилео», а в дальнейшем и на других спутниках Юпитера и Сатурна были обнаружены океаны жидкой воды, о которых пойдёт речь ниже.
Церера
Церера (слева внизу) в сравнении с Землёй и Луной
По недавно полученным данным зонда Рассвет (Dawn) эта карликовая планета имеет в своём составе около 25% воды. Предполагается что в первые миллионы лет своего существования эта карликовая планета имела жидкую воду на своей поверхности, часть из которой так и осталась лежать там в виде льда. Однако на данный момент Церера не имеет ни достаточного источника радиоактивного распада, ни массивных соседей достаточных для гравитационного разогрева его недр и поверхности (а до Солнца там уже слишком далеко). Поэтому нахождение в её недрах воды в жидкой фазе весьма маловероятно также, как и любых признаков жизни. Однако текущее состояние Цереры не исключает зарождения и существования жизни на её поверхности в первые моменты существования Солнечной системы, когда светимость Солнца не упала в процессе его выхода на главную последовательность. И следы этой гипотетической существовавшей жизни вполне можно поискать.
Европа
Первые подозрения о наличии подповерхностного океана у этого галилеева спутника Юпитера появились ещё в результате снимков, сделанных «Вояджерами» в 1979 году, но окончательную прояснить эти сомнения удалось только зонду «Галилео» спустя долгие 14 лет. На данный момент достоверно известно, что толщина гидросферы Европы достигает 100 км, что даёт оценочный объём океана этого спутника (имеющего массу всего в 0,8% массы Земли) в 2-3 раза больший объёма всех океанов Земли вместе взятых.
При этом по одной из моделей вся толща гидросферы кроме 10-30 км верхней ледяной коры находится в жидкой фазе, а по другой — большая часть находится в состоянии вязкого льда. Из-за недостаточности энерговыделения модели гравитационного разогрева большинство учёных склоняется к второй версии, однако по гладкой поверхности Европы точно известно, что как минимум определённая доля воды в жидкой фазе под поверхностью этого спутника Юпитера всё же есть.
На данный момент Европа и остальные галилеевы спутники Юпитера являются довольно слабо изученными, так как непосредственно на исследования системы Юпитера были направлены только два аппарата: «Галилео» и «Юнона» (работающий там в данный момент). Однако из-за того, что «Юнона» и её инструменты направлены большей частью на изучение магнитного поля самого Юпитера, об пригодности для жизни спутников Юпитера известно довольно мало. Ближайшие миссии, которые должны внести большую ясность в наше устройство Европы, Ганимеда и Каллисто должны стать миссии «JUICE» европейского агентства ESA и «Europa Clipper» американского NASA запуск которых предварительно назначен на 2022 год.
Ганимед
Также относится к числу 4-х галилеевых спутников и имеет подтверждённую толщину ледяной мантии порядка 800 км. К сожалению, о толщине его океана ничего не известно, хотя само его существование достоверно подтверждено, а о нём также известно, что оно дифференцировано по солёности на 4 слоя разделённые льдами типа I, III, V и VI. К сожалению толщина ледяной коры должна составлять около 100 км, что исключает возможность его исследования в обозримом будущем.
Каллисто
Под поверхностью этого спутника Юпитера находится ледяная мантия толщиной порядка 80-120 км, в толще которой располагается глобальный океан с глубиной не менее 10 км. В случае же если в составе этого океана присутствует аммиак или другой антифриз с концентрацией до 5% — толща водяного слоя может достигать все 250-300 км. Поверхность спутника примерно на 25% состоит из льда, который местами достигает концентрации в 80%, однако на основе полученных данных можно судить о том, что океан Каллисто по всей видимости никогда не был связан с поверхностью, что делает его маловероятным местом для зарождения жизни.
Энцелад
Вполне возможно, что в составе выбросов также присутствовали сложные органические вещества, но «выжать» большего из приборов зонда было уже невозможно, так как в момент отправления 15 октября 1997 года его создатели лишь подозревали о наличии у спутников Сатурна подповерхностных океанов. На основе измерений влияния Энцелада на траекторию пролёта Кассини была составлена гравитационная карта спутника по которой стало понятно, что он имеет подповерхностный солёный океан, простирающийся от южного полюса спутника до 50° южной широты. Океан имеет глубину порядка 10 км и располагается под ледяной оболочкой толщиной около 20-25 км, который в области южного полюса подходит к поверхности на глубину в 1-5 км.
Согласно предварительным расчётам энергии, выделяемой в процессе гравитационного трения, не хватало на существование подповерхностного океана с такими параметрами, а естественный распад радиоактивных материалов в ядре мог произвести не более 1% от необходимого энерговыделения. Однако недавнее исследование показало, что если цельное ядро Энцелада в расчётах заменить на пористое, то выделяемой энергии оказывается вполне достаточно для наблюдаемого нагрева океана. А химический составу выбросов гейзеров также указывал на то что он образовывался при взаимодействии воды имеющий температуру более 90°C со скальными породами.
От различных подразделений NASA и ESA предлагалось уже целых 12 различных миссий, направленных на исследования Энцелада в качестве основной или вторичной цели, но на данный момент ни одна из них не была принята к реализации. Уже 9 декабря NASA начинает конкурс по очередному этапу программы «Новые рубежи», среди 12-ти рассматриваемых заявок которой две направленны непосредственно на исследования Энцелада. При этом к 2019 году по этой программе должны быть выбраны 4-6 миссии, что даёт высокие шансы на то что хотя бы одна из этих двух заявок выиграет конкурс и полетит в 2025 году на исследования Энцелада. Кроме этого об желании запустить первую частную миссию к Энцеладу высказался Юрий Мильнер.
Титан
По данным недавно закончившего свою миссию зонда Кассини этот спутник Сатурна оказался интересен не только тем что является единственным во всей Солнечной системе объектом, имеющим жидкие моря на поверхности (за исключением Земли конечно), но ещё и тем что по обнаруженному зондом «Кассини» дрейфу его поверхности в 0.36° за год под его поверхностью был обнаружен глобальный океан. Глубина океана составляет целых 250 км, но из-за того, что оно запечатано в 50 км от поверхности, добраться до него с исследовательской миссией в ближайшее время явно не удастся.
По точным измерениям траектории зонда NASA удалось даже установить то что солёность этого океана близка к показателю Мёртвого моря Земли (в котором, не смотря на зловещее название всё-таки обитают микроорганизмы). Кроме этого под действием гравитационного воздействия Сатурна на Титане происходят приливы высотой до 10 м (это стало вторым подтверждением существования подповерхностного океана, так как иначе приливы должны были бы составлять не более 1 м).
Спуск зонда Гюйгенс на поверхность Титана
на 2020-е годы назначен запуск миссии TSSM, которая должна стать идейным продолжением миссии Кассини-Гюйгенс: на этот раз предполагается доставка к Титану воздушного шара предназначенного для исследования атмосферы
Мимас
За свой характерный кратер «Гершель» этот спутник Сатурна с момента своего открытия сразу получил прозвище «Звезда смерти». В реальности Мимас имеет 400 км в диаметре, превосходя таким образом первую «Звезду смерти» из Звёздных войн в 3 раза, и являясь немногим больше второй из них. Предполагается что он должен иметь океан на глубине в 24-31 км под его испещрённой кратерами поверхностью, однако на данный момент точных подтверждений его наличия обнаружено не было.
Тритон
Этот спутник Нептуна был посещён искусственным объектом всего однажды — когда Вояджер-2 пролетел мимо него на своём пути к дальним окраинам Солнечной системы. По этой причине Тритон слабо изучен: нам доступны подробные снимки лишь одной его стороны. На его поверхности подтверждено наличие азотных гейзеров и предполагается наличие подповерхностного океана из смеси воды и аммиака, но из-за большой отдалённости этого спутника от Солнца наличие известных форм жизни на нём сейчас или ранее практически исключается.
Плутон
Эта, недавно разжалованная из «больших», карликовая планета имеет очень разреженную атмосферу (с давлением у поверхности в 600 раз меньшим чем у Марса). Предполагается что у Плутона должно быть достаточно внутреннего тепла для существования под поверхностью океана жидкой воды, при наличии достаточной концентрации антифризов. Однако недавний пролёт «Новых горизонтов» мимо него так и не смог дать однозначный ответ на этот вопрос.
Текущие новости
Буквально сегодня были опубликованы данные об обнаружении самой далёкой из обнаруженных чёрных дыр на данный момент: она имеет массу в 800 млн масс Солнца и имеет возраст всего 690 млн лет от Большого взрыва. Это открытие ставит серьёзные вопросы перед космологами, так как это означает что неравномерность плотности Вселенной росла на порядки быстрее чем это предусматривают теории её зарождения.
Запуск CRS-13 (в котором должны будут переиспользоваться и первая ступень и корабль) перенесён с 4-го декабря на 8-е число, и до конца года года намечен ещё один запуск Falcon 9 с 10-ю спутниками Idiridum NEXT. А первый запуск Falcon Heavy к сожалению «съехал» на январь 2018-го. У Роскосмоса до конца этого года также намечено ещё 2 запуска. Таким образом если всё пройдёт гладко и у нас, и у США, то по итогам года SpaceX отстанет от Роскосмоса на 3 запуска, и всего на 2 если учитывать только успешные запуски.
Второй запуск ракеты «Электрон» от Rocket Lab также должен произойти 8 декабря (в 4.30 ночи по московскому времени). И как обещают представители самой Rocket Lab — впервые будет транслироваться в прямом эфире.
Индийская миссия «Чандраян-2» должна быть запущена к Луне уже в марте следующего года.
Несмотря на предупреждения конгресса о возможных последствиях, первый старт ракеты-носителя SLS всё-таки был перенесён на 2020 год. Задержки в запуске первой модификации SLS также привели к «съезжанию» запуска Europa Clipper с 2022 года вправо, так как модернизированная версия SLS необходимая для этой миссии, также будет готова с задержкой.
