Kategorie
Kosmologia

Kolonizacja systemu Jowisza

Kolonizacja systemu Jowisza

Omówiliśmy już przebieg kolonizacji Saturna i większych planet w zewnętrznych obszarach Układu Słonecznego. Dlaczego nie mielibyśmy skolonizować Jowisza, który znajduje się znacznie bliżej Ziemi i ma cztery gigantyczne księżyce? Odpowiedź jest prosta. Mimo że Jowisz jest niezwykle interesujący z naukowego punktu widzenia, kolonizacja tej planety nastąpi dopiero po skolonizowaniu Saturna, głównie ze względu na olbrzymie pole grawitacyjne, przez które wydobywanie zasobów helu 3 z atmosfery będzie niezmiernie trudnym zadaniem. Innym problemem, przed którym staną przyszli kolonizatorzy Jowisza, są potężne pasy radiacyjne, obejmujące liczne księżyce planety.

Tabela.System księżyców Jowisza.

Tabela przedstawia system księżyców Jowisza i podaje dawkę promieniowania, jaką otrzymałby człowiek pozostający bez ochrony na powierzchni każdego z nich. Wartości dawki promieniowania wyliczyłem opierając się na danych zgromadzonych przez Jamesa Van Allena podczas misji sond Pioneer 10 i 11.

W rubryce „dawki promieniowania” wartość 0 oznacza, że promieniowanie jest znikome. Nadal jednak istnieje zwykłe promieniowanie kosmiczne o wartości około 0,14 rem/dzień. Choć dawki promieniowania z pasów radiacyjnych Jowisza są znikome w normalnych warunkach, znacznie wzrastają, kiedy satelita przechodzi przez olbrzymi ogon magnetosfery Jowisza, który rozciąga się od planety w kierunku zewnętrznego Układu Słonecznego na przestrzeni setek milionów kilometrów. W czasie występowania tych zjawisk ludzie mogliby jednak kryć się pod ziemią.

Człowiek wystawiony na promieniowanie sięgające 75 remów lub więcej przez krótki okres, powiedzmy, 30 dni, będzie odczuwał dolegliwości choroby popromiennej, natomiast dawki wyższe niż 500 remów spowodują zgon. Widzimy zatem, że na Europie i bliższych księżycach dawki promieniowania są śmiertelne. Na Ganimedesie dawka promieniowania nie jest groźna, pod warunkiem że ludzie będą przebywali w schronach i od czasu do czasu wychodzili na powierzchnię na kilka godzin, w celu wykonania podstawowych zadań. Na Kallisto i bardziej oddalonych księżycach pasy radiacyjne Jowisza są niegroźne, oprócz momentu omawianego wcześniej przejścia przez ogon magnetosfery.

Tak więc z wszystkich satelitów o rozmiarach zbliżonych do planet jedynie Kallisto i częściowo Ganimedes mają warunki sprzyjające osiedleniu. Ciała te są duże i zawierają niezbędne związki, takie jak woda, materiały bogate w węgiel oraz wszelkiego rodzaju metale i krzemiany. Promienie słoneczne są zbyt słabe, by dostarczyć odpowiedniej ilości energii, ale prawdopodobnie na Ganimedesie i Kallisto będziemy mogli korzystać z energii geotermicznej dzięki zjawisku pływów wywoływanym przez Jowisza (energia geotermiczna jest z całą pewnością dostępna na Io – największym z wewnętrznych księżyców, charakteryzującym się silną aktywnością wulkaniczną; niektóre z wulkanów Io zostały sfotografowane w czasie erupcji przez sondę Voyager). Księżyce znajdujące się za Kallisto to najprawdopodobniej schwytane przez Jowisza planeto-idy. Ich główną zaletą w porównaniu z planetoidami pasa głównego jest to, że stanowią stały element systemu Jowisza – gdyby na Kallisto powstała duża kolonia, jej członkowie mogliby rozpocząć eksploatację właśnie od nich.

Przekleństwem Jowisza jest jego pole grawitacyjne. Paradoksalnie jednak, może się ono okazać jego największą zaletą. Jowisz jest bezkonkurencyjny jeśli chodzi o asystę grawitacyjną dla statku kosmicznego i wysłanie go na bardzo szybką trajektorię bez użycia paliwa. Po prostu „zrzuca się” statek kosmiczny tak, by spadał w kierunku Jowisza i wykonał przelot na małej wysokości nad planetą. Jeśli statek nie leci na Jowisza tylko zmierza z Ziemi do zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego, manewr będzie prosty do wykonania. Przelatując nad Jowiszem, statek może wykorzystać asystę grawitacyjną do przyspieszenia bez użycia paliwa. Właśnie taki zabieg umożliwił realizację misji Voyager.

Ale nawet jeśli startujemy z któregoś z księżyców Jowisza, możemy nadal posłużyć się polem grawitacyjnym planety do osiągnięcia dużych prędkości końcowych. Wiem, że brzmi to dziwnie, szczególnie dla ludzi znających zaledwie podstawy fizyki, ale to prawda.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *