Willkommen zurück zum ersten Teil unserer Reihe über die Kolonisierung des Sonnensystems! Zuerst werfen wir einen Blick auf diesen heißen, höllischen Ort, der der Sonne am nächsten liegt - den Planeten Merkur!
Die Menschheit hat lange davon geträumt, sich auf anderen Welten zu etablieren, noch bevor wir in den Weltraum gingen. Wir haben darüber gesprochen, den Mond und den Mars zu kolonisieren und uns sogar auf Exoplaneten in fernen Sternensystemen niederzulassen. Aber was ist mit den anderen Planeten in unserem eigenen Hinterhof? Wenn es um das Sonnensystem geht, gibt es viele potenzielle Immobilien, die wir nicht wirklich berücksichtigen.
Nun, denken Sie an Merkur. Während die meisten Menschen es nicht ahnen würden, ist der unserer Sonne am nächsten gelegene Planet tatsächlich ein potenzieller Kandidat für eine Besiedlung. Während es extremen Temperaturen ausgesetzt ist - zwischen Hitze, die einen Menschen sofort zu Kälte bringen könnte, die Fleisch in Sekundenschnelle einfrieren könnte -, hat es tatsächlich Potenzial als Starterkolonie.
Beispiele in der Fiktion:
Die Idee, Merkur zu kolonisieren, wurde von Science-Fiction-Autoren fast ein Jahrhundert lang untersucht. Die Kolonialisierung wurde jedoch erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts wissenschaftlich behandelt. Einige der frühesten bekannten Beispiele hierfür sind die Kurzgeschichten von Leigh Brackett und Isaac Asimov in den 1940er und 50er Jahren.
In der Arbeit des ersteren ist Merkur ein gezeitengesperrter Planet (wie Astronomen damals glaubten), der einen „Zwielichtgürtel“ hat, der durch extreme Hitze, Kälte und Sonnenstürme gekennzeichnet ist. Einige von Asimovs frühen Arbeiten enthielten Kurzgeschichten, in denen ein ähnlich geordneter Merkur die Kulisse war oder Charaktere aus einer Kolonie auf dem Planeten stammten.
Dazu gehörte "Runaround" (geschrieben 1942 und später enthalten in Ich Roboter), der sich auf einen Roboter konzentriert, der speziell für die intensive Strahlung von Quecksilber entwickelt wurde. In Asimovs Krimi-Geschichte "Die sterbende Nacht" (1956), in der die drei Verdächtigen aus Merkur, Mond und Ceres stammen, sind die Bedingungen an jedem Ort entscheidend, um herauszufinden, wer der Mörder ist.
1946 veröffentlichte Ray Bradbury „Frost and Fire“, eine Kurzgeschichte, die auf einem Planeten spielt, der als neben der Sonne stehend beschrieben wird. Die Bedingungen auf dieser Welt spielen auf Merkur an, wo die Tage extrem heiß, die Nächte extrem kalt und die Menschen nur acht Tage leben. Arthur C. Clarkes Inseln im Himmel (1952) enthält eine Beschreibung einer Kreatur, die auf dem lebt, was zu der Zeit für Merkurs permanent dunkle Seite geglaubt wurde, und gelegentlich die Dämmerungsregion besucht.
In seinem späteren Roman Rendezvous mit Rama (1973) beschreibt Clarke ein kolonisiertes Sonnensystem, zu dem die Hermians gehören, ein härterer Zweig der Menschheit, der von Merkur lebt und vom Export von Metallen und Energie lebt. Die gleiche Einstellung und planetarische Identität wird in seinem Roman von 1976 verwendet Kaiserliche Erde.
In Kurt Vonneguts Roman Die Sirenen von Titan (1959) spielt ein Teil der Geschichte in Höhlen auf der dunklen Seite des Planeten. Larry Nivens Kurzgeschichte „The Coldest Place“ (1964) reizt den Leser, indem er eine Welt präsentiert, die als der kälteste Ort im Sonnensystem gilt, nur um zu zeigen, dass es sich um die dunkle Seite von Merkur handelt (und nicht um Pluto, wie es ist allgemein angenommen).
Mercury dient auch als Drehort in vielen Romanen und Kurzgeschichten von Kim Stanley Robinson. Diese beinhalten Die Erinnerung an das Weiße (1985), Blauer Mars (1996) und 2312 (2012), in dem Merkur die Heimat einer riesigen Stadt namens Terminator ist. Um die schädliche Strahlung und Hitze zu vermeiden, rollt die Stadt auf Schienen um den Äquator des Planeten und hält dabei mit der Rotation des Planeten Schritt, damit er der Sonne voraus bleibt.
Im Jahr 2005 veröffentlichte Ben BovaMerkur (Teil von ihm große Tour Serie), die sich mit der Erforschung und Besiedlung von Quecksilber befasst, um die Sonnenenergie zu nutzen. Charles Stross 'Roman von 2008 Saturns Kinder beinhaltet ein ähnliches Konzept wie Robinson 2312, wo eine Stadt namens Terminator die Oberfläche auf Schienen durchquert und mit der Rotation des Planeten Schritt hält.
Vorgeschlagene Methoden:
Für eine Kolonie auf Merkur gibt es aufgrund ihrer Rotation, Umlaufbahn, Zusammensetzung und geologischen Geschichte eine Reihe von Möglichkeiten. Zum Beispiel bedeutet die langsame Rotationsperiode von Merkur, dass eine Seite des Planeten für längere Zeit der Sonne zugewandt ist und Temperaturen von bis zu 427 ° C erreicht, während die abgewandte Seite extremer Kälte ausgesetzt ist (- 193 ° C; -315 ° F).
Darüber hinaus bedeutet die schnelle Umlaufzeit des Planeten von 88 Tagen in Kombination mit seiner Sternrotationsperiode von 58,6 Tagen, dass die Sonne ungefähr 176 Erdentage benötigt, um an denselben Ort am Himmel zurückzukehren (d. H. An einen Sonnentag). Im Wesentlichen bedeutet dies, dass ein einziger Tag auf Merkur zwei seiner Jahre dauert. Wenn also eine Stadt auf der Nachtseite platziert wäre und Schienenräder hätte, damit sie sich weiter bewegen könnte, um vor der Sonne zu bleiben, könnten die Menschen ohne Angst vor dem Abbrennen leben.
Darüber hinaus bedeutet die sehr geringe axiale Neigung von Quecksilber (0,034 °), dass seine Polarregionen permanent schattiert und kalt genug sind, um Wassereis aufzunehmen. In der nördlichen Region wurden 2012 mit der MESSENGER-Sonde der NASA eine Reihe von Kratern beobachtet, die die Existenz von Wassereis und organischen Molekülen bestätigten. Wissenschaftler glauben, dass der Südpol von Merkur auch Eis haben könnte, und behaupten, dass an beiden Polen geschätzte 100 Milliarden bis 1 Billion Tonnen Wassereis existieren könnten, die stellenweise bis zu 20 Meter dick sein könnten.
In diesen Regionen könnte eine Kolonie nach einem Verfahren namens „Paraterraforming“ errichtet werden - ein Konzept, das 1992 vom britischen Mathematiker Richard Taylor erfunden wurde. In einem Artikel mit dem Titel „Paraterraforming - The Worldhouse Concept“ beschrieb Taylor, wie ein unter Druck stehendes Gehäuse überlegt werden kann die nutzbare Fläche eines Planeten, um eine in sich geschlossene Atmosphäre zu schaffen. Im Laufe der Zeit könnte die Ökologie in dieser Kuppel geändert werden, um den menschlichen Bedürfnissen gerecht zu werden.
Im Fall von Quecksilber würde dies das Pumpen in einer atmungsaktiven Atmosphäre und das anschließende Schmelzen des Eises umfassen, um Wasserdampf und natürliche Bewässerung zu erzeugen. Schließlich würde die Region innerhalb der Kuppel zu einem lebenswerten Lebensraum mit eigenem Wasserkreislauf und Kohlenstoffkreislauf. Alternativ könnte das Wasser verdampft und Sauerstoffgas erzeugt werden, indem es Sonnenstrahlung ausgesetzt wird (ein Prozess, der als Photolyse bekannt ist).
Eine andere Möglichkeit wäre, unterirdisch zu bauen. Seit Jahren spielt die NASA mit der Idee, Kolonien in stabilen unterirdischen Lavaröhren zu bauen, von denen bekannt ist, dass sie auf dem Mond existieren. Und geologische Daten, die die MESSENGER-Sonde während ihrer zwischen 2008 und 2012 durchgeführten Vorbeiflüge erhielt, führten zu Spekulationen, dass auch auf Quecksilber stabile Lavaröhren existieren könnten.
Dies schließt Informationen ein, die während des Vorbeiflugs der Sonde an Merkur 2009 erhalten wurden und die zeigten, dass der Planet in der Vergangenheit viel geologisch aktiver war als bisher angenommen. Darüber hinaus entdeckte MESSENGER seit 2011 seltsame schweizer käseähnliche Merkmale auf der Oberfläche. Diese Löcher, die als „Hohlräume“ bezeichnet werden, könnten ein Hinweis darauf sein, dass auch auf Quecksilber unterirdische Röhren vorhanden sind.
Kolonien, die in stabilen Lavaröhren gebaut wurden, würden auf natürliche Weise gegen kosmische und solare Strahlung, extreme Temperaturen, abgeschirmt und könnten unter Druck gesetzt werden, um atmungsaktive Atmosphären zu schaffen. Darüber hinaus erfährt Quecksilber in dieser Tiefe weitaus weniger Temperaturschwankungen und wäre warm genug, um bewohnbar zu sein.
Mögliche Vorteile:
Auf den ersten Blick sieht Merkur dem Erdmond ähnlich, so dass die Ansiedlung auf vielen der gleichen Strategien zur Errichtung einer Mondbasis beruhen würde. Es hat auch reichlich Mineralien zu bieten, die dazu beitragen könnten, die Menschheit in Richtung einer Wirtschaft nach der Knappheit zu bewegen. Wie die Erde ist es ein terrestrischer Planet, was bedeutet, dass er aus Silikatgesteinen und Metallen besteht, die zwischen einem Eisenkern und einer Silikatkruste und einem Silikatmantel unterschieden werden.
Quecksilber besteht jedoch zu 70% aus Metallen, während die Zusammensetzung der Erde zu 40% aus Metall besteht. Darüber hinaus hat Quecksilber einen besonders großen Kern aus Eisen und Nickel, der 42% seines Volumens ausmacht. Im Vergleich dazu macht der Erdkern nur 17% seines Volumens aus. Wenn Quecksilber abgebaut würde, könnten folglich genügend Mineralien produziert werden, um die Menschheit auf unbestimmte Zeit zu ernähren.
Die Nähe zur Sonne bedeutet auch, dass es eine enorme Menge an Energie nutzen kann. Dies könnte durch Orbital-Solaranlagen erfasst werden, die in der Lage wären, Energie ständig zu nutzen und an die Oberfläche zu strahlen. Diese Energie könnte dann mithilfe einer Reihe von Transferstationen, die an Lagrange-Punkten positioniert sind, auf andere Planeten im Sonnensystem gestrahlt werden.
Es geht auch um die Schwerkraft von Merkur, die 38% der normalen Erde ausmacht. Dies ist mehr als doppelt so viel wie der Mond, was bedeutet, dass Kolonisten es leichter haben würden, sich darauf einzustellen. Gleichzeitig ist es auch niedrig genug, um Vorteile für den Export von Mineralien zu bieten, da Schiffe, die von seiner Oberfläche abfahren, weniger Energie benötigen würden, um die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.
Schließlich gibt es die Entfernung zu Merkur selbst. In einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 93 Millionen km (58 Millionen Meilen) liegt Quecksilber zwischen 77,3 Millionen km (48 Millionen Meilen) und 222 Millionen km (138 Millionen Meilen) von der Erde entfernt. Dies bringt es viel näher als andere mögliche ressourcenreiche Gebiete wie den Asteroidengürtel (329 - 478 Millionen km entfernt), den Jupiter und sein Mondsystem (628,7 - 928 Millionen km) oder den Saturn (1,2 - 1,67 Milliarden km).
Außerdem erreicht Merkur alle 116 Tage eine minderwertige Konjunktion - den Punkt, an dem er sich am nächsten zur Erde befindet -, was erheblich kürzer ist als bei Venus oder Mars. Grundsätzlich könnten Missionen, die für Merkur bestimmt sind, fast alle vier Monate gestartet werden, während Startfenster für Venus und Mars alle 1,6 Jahre bzw. 26 Monate stattfinden müssten.
In Bezug auf die Reisezeit wurden mehrere Missionen bei Mercury durchgeführt, die uns eine Schätzung des Baseballstadions geben können, wie lange es dauern könnte. Zum Beispiel das erste Raumschiff, das nach Mercury, der NASA, fährt Mariner 10 Das Raumschiff (das 1973 gestartet wurde) brauchte ungefähr 147 Tage, um dorthin zu gelangen.
In jüngerer Zeit die NASA BOTE Das Raumschiff startete am 3. August 2004, um Merkur im Orbit zu untersuchen, und flog am 14. Januar 2008 zum ersten Mal vorbei. Das sind insgesamt 1.260 Tage, um von der Erde zum Merkur zu gelangen. Die verlängerte Reisezeit war auf Ingenieure zurückzuführen, die die Sonde in eine Umlaufbahn um den Planeten bringen wollten, sodass sie langsamer vorgehen musste.
Herausforderungen:
Natürlich wäre eine Kolonie auf Merkur sowohl wirtschaftlich als auch technologisch immer noch eine große Herausforderung. Die Kosten für die Gründung einer Kolonie irgendwo auf dem Planeten wären enorm und würden erfordern, dass reichlich Material von der Erde verschifft oder vor Ort abgebaut wird. In jedem Fall würde eine solche Operation eine große Flotte von Raumschiffen erfordern, die in der Lage sind, die Reise in einer respektablen Zeitspanne durchzuführen.
Eine solche Flotte existiert noch nicht, und die Kosten für ihre Entwicklung (und die damit verbundene Infrastruktur, um alle notwendigen Ressourcen und Vorräte an Merkur zu liefern) wären enorm. Das Verlassen auf Roboter und die In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) würde sicherlich die Kosten senken und die Menge an Materialien reduzieren, die versendet werden müssten. Aber diese Roboter und ihre Operationen müssten vor Strahlung und Sonneneruptionen geschützt werden, bis sie ihre Arbeit erledigt haben.
Im Grunde ist die Situation wie der Versuch, mitten in einem Gewitter einen Unterschlupf zu errichten. Sobald es fertig ist, können Sie Schutz suchen. In der Zwischenzeit werden Sie wahrscheinlich nass und schmutzig! Und selbst wenn die Kolonie vollständig wäre, müssten sich die Kolonisten selbst mit den allgegenwärtigen Gefahren von Strahlenexposition, Dekompression und extremen Hitze- und Kältebedingungen auseinandersetzen.
Wenn eine Kolonie auf Merkur gegründet würde, wäre sie stark von ihrer Technologie abhängig (die ziemlich weit fortgeschritten sein müsste). Bis die Kolonie autark wurde, waren die dort lebenden Menschen auf Versorgungslieferungen angewiesen, die regelmäßig von der Erde kommen mussten (wiederum Versandkosten!).
Sobald die notwendige Technologie entwickelt war und wir einen kostengünstigen Weg finden konnten, um eine oder mehrere Siedlungen zu schaffen und nach Merkur zu versenden, könnten wir uns auf eine Kolonie freuen, die uns mit grenzenloser Energie und Mineralien versorgen könnte. Und wir hätten eine Gruppe menschlicher Nachbarn, die als Hermianer bekannt sind!
Wie bei allem anderen, was mit Kolonialisierung und Terraforming zu tun hat, lautet die einzig verbleibende Frage, sobald wir festgestellt haben, dass dies tatsächlich möglich ist: "Wie viel sind wir bereit, auszugeben?"
Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Kolonialisierung geschrieben. Hier erfahren Sie, warum Sie zuerst den Mond kolonisieren, die Venus mit schwimmenden Städten kolonisieren, den Mars jemals kolonisieren und den endgültigen Leitfaden für Terraforming.
Astronomy Cast hat auch einige interessante Episoden zu diesem Thema. Schauen Sie sich Episode 95: Menschen zum Mars an, Teil 2 - Kolonisten, Episode 115: Der Mond, Teil 3 - Rückkehr zum Mond, Episode 381: Aushöhlen von Asteroiden in Science Fiction.
Quellen:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming - Das Welthauskonzept. Journal of the British Interplanetary Society, vol. 45, nein. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (Hrsg.). Inneres Sonnensystem: Prospektive Energie- und Materialressourcen. Springer, 2015
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
- nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/biggest_crater.html
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
