Titan ist möglicherweise der beste Ort für Kolonien im Sonnensystem

Zusammengesetztes Foto eines Titanen im Infrarotbereich des Cassini-Raumfahrzeugs

In den kommenden Jahrzehnten plant die Menschheit, die ersten Weltraumbasen außerhalb der Erdumlaufbahn zu errichten. Die verabschiedeten Weltraumprogramme der Vereinigten Staaten und anderer Länder beinhalten bemannte Flüge zum Mond und zum Mars. Es ist klar, dass eine solche Wahl in erster Linie durch die Tatsache bestimmt wird, dass Mond und Mars der Erde am nächsten sind. Die klimatischen Bedingungen dort scheinen im Gegensatz zu anderen inneren Planeten durchaus akzeptabel zu sein.

Andere Planeten der terrestrischen Gruppe - Merkur und Venus - haben ein äußerst feindliches Klima. Quecksilber ist zu nah an der Sonne, daher wird die Sonnenseite dort auf +430 ° C erwärmt, und die Atmosphäre der Venus ist zu giftig, sehr schwer und aufgrund des Treibhauseffekts, der außer Kontrolle geraten ist, auf eine verrückte Temperatur erhitzt. Aus diesem Grund ist die Oberfläche der Venus noch heißer als die von Merkur, und selbst der atmosphärische Druck beträgt ungefähr 93 atm.

Im Allgemeinen sind Merkur und Venus im Allgemeinen keine Optionen für eine Kolonie. Dort können selbst Roboter längere Zeit nicht überleben (der Rekord für die Dauer des Betriebs des Raumfahrzeugs von der Oberfläche der Venus aus beträgt etwa zwei Stunden).

Bleibt der Mond und Mars?


Vergleichsgrößen der terrestrischen Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars

Aber hier ist vielleicht nicht alles so optimistisch, wie es auf den ersten Blick schien. Diesen kosmischen Körpern fehlt ein Magnetfeld und eine dichte Atmosphäre, die die Oberfläche vor dem starken Fluss geladener Teilchen aus dem Weltraum, einschließlich des Sonnenwinds, schützen. Es ist noch unklar, wie Menschen vor schädlicher Sonnenstrahlung geschützt werden können.

Wissenschaftler glauben, dass das Magnetfeld auf dem Mars vor etwa 4,2 Milliarden Jahren verschwunden ist, als der geodynamische Effekt der Konvektion (der Bewegung von Flüssigkeiten) im Kern des Planeten plötzlich verschwand. Seitdem ist der Mars ständig mit ionisierten Teilchen des Sonnenwinds bombardiert worden, die in den nächsten 500 Millionen Jahren die Atmosphäre vom Mars langsam weggeblasen haben.


Kreativer Render des Sonnenwinds auf dem Mars. Bild: NASA / GSFC

Nach Messungen des RaumfahrzeugsMars Odyssey , die konstante Hintergrundstrahlung auf dem Mars ist etwa 2,5-mal höher als auf der ISS - 22 mrad pro Tag (8 rad pro Jahr). Eineinhalb Jahre lang zeichnete das Raumschiff außerdem zwei Protonenereignisse auf, bei denen die Strahlung 2000 mrad pro Tag überschritt, und mehrere weitere Ereignisse, bei denen das Niveau 100 mrad pro Tag überschritt. Zum Vergleich erhalten die Bewohner der Erde durchschnittlich 0,62 mrad pro Jahr. Das heißt, für ein Protonenereignis auf dem Mars erhält ein Kolonist zu einem bestimmten Zeitpunkt sofort eine Expositionsrate von drei Jahren. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass eine solche Exposition die menschliche Gesundheit negativ beeinflusst und zu Gewebeabbau, Krebstumoren und Hirnschäden führt .


Das Niveau der kosmischen Strahlung auf der Marsoberfläche. Abbildung: NASA

Jetzt suchen die NASA und andere Organisationen nach dem besten Weg, um die Kolonisten vor Strahlung zu schützen. Es scheint, dass die einzige wirkliche Option darin besteht, unterirdische Kolonien zu bauen. Dies ist jedoch keine gute Wahl für eine Langzeitkolonie seit Hunderten und Tausenden von Jahren. Eine große Anzahl von Ausgrabungen muss durchgeführt werden, um Platz für Wohnraum, Produktionsanlagen, Anbau von Pflanzen, Abbau von Mineralien usw. freizugeben. Die Frage ist - wofür ist das alles? Schließlich können Sie unter der Erde leben, auch ohne auf einen anderen Planeten zu fliegen.


Unterirdische Wohnungen auf dem Mars. Kreativer Render: NASA Ames Research Center

Bestimmte Wissenschaftler, darunter die NASA-Planetenwissenschaftlerin Amanda R. Hendrix, ziehen dies in BetrachtDies ist praktisch die einzige Option, um die Kolonie im Sonnensystem zu platzieren, nicht der Mond und nicht der Mars, sondern der größte Satellit des Saturn - Titan. Dies ist der einzige Ort im Sonnensystem außerhalb der Erdumlaufbahn, an dem Menschen an der Oberfläche leben können .

Diese Annahme klingt angesichts der Temperatur auf der Oberfläche von Titan im Bereich von –180 ° C, den Regenfällen von Methan und Ethan, die in die Meere von Kohlenwasserstoffen fließen, etwas unerwartet. Dennoch sind sich Wissenschaftler sicher, dass dies der einzige Ort ist, an dem Menschen eine langfristig autarke Kolonie aufbauen können.

Trotz der Temperatur und anderer Faktoren ähnelt Titan mehr als alle anderen Planeten und Satelliten unserer Erde. Sogar die Meere und Seen von Methan und Ethan sehen überraschend ähnlich aus wie die terrestrischen Meere und Seen. Feste Kohlenwasserstoffdünen ähneln auch terrestrischen Sanddünen.


Meere und Seen auf Titan. Foto: NASA / JPL-Caltech / USGS

Vor allem verfügt Titan über einen natürlichen Strahlenschutz. Dies ist eine Stickstoffatmosphäre, die 50% dichter als die Erde ist. Eine zusätzliche Abschirmung bietet die Magnetosphäre des Saturn. Was auf Titan sicherlich nicht sein wird, ist der Kraftstoffmangel. Elon Musk entscheidet nun, wie Kohlenwasserstoffe auf dem Mars synthetisiert werden sollen, und auf Titan sind sie überall.

Zwar gibt es in der Atmosphäre von Titan keinen Sauerstoff (Stickstoff 98,4%, der Rest ist Argon und Methan), aber es gibt Ablagerungen von Wassereis direkt unter der Oberfläche des Satelliten. Von dort kann Sauerstoff leicht zum Atmen und Verbrennen von Kohlenwasserstoffen extrahiert werden.

Der atmosphärische Druck auf Titan ist ganz normal. Kolonisten können sich ohne Raumanzüge auf der Oberfläche bewegen. Nur warme Kleidung und eine Atemmaske. Häuser können aus Kunststoff gebaut werden, der auf denselben Kohlenwasserstoff-Rohstoffen basiert. In unter Druck stehenden Räumen - Luft mit Sauerstoff atmen. Die Einfachheit der Konstruktion ermöglicht es Ihnen, schnell große Gebäude zu bauen, es werden keine Tunnel gegraben.

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Titan scheint ein besserer Ort zum Leben zu sein als der Mars. Nur noch viel weiter. Bei vorhandenen Motoren dauert die Fahrt sieben Jahre. Das Hauptproblem beim Aufbau einer Kolonie auf Titan ist daher die Entwicklung effizienterer Raumtriebwerke. Wenn solche Motoren auftauchen, werden die Menschen früher oder später sicherlich eine Kolonie auf Titan gründen.

Source: https://habr.com/ru/post/de399609/