Pystyykö ihmiskunta hallitsemaan aurinkokuntaa?

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Missä ja miksi voimme vielä lentää, mitä se antaa meille käytännössä ja pitäisikö miehitettyjä tutkimusmatkoja aina asettaa ensisijaiseksi tehtäväksi. Periaatteessa luettelo maan asukkaita kiinnostavista avaruuskohteista on helppo kuvitella.

Ensinnäkin meidän on jatkettava lentämistä sinne, missä olemme jo lentäneet, mutta emme tienneet oikeastaan mitään. Nykyään Kuun tutkimiselle on olemassa kaikki tekniset edellytykset, eikä esteitä ole - paitsi taloudellisia. Kuu on lähellä, mutta meillä ei ole aavistustakaan, mitä hyödyllistä sieltä voisi löytyä.

Kyllä, tiedetään jo, että satelliitissamme on vesijäätä, ja tämä on hyvä kuun tukikohtien järjestämiseen tulevaisuudessa. Siellä on helium-3 - ainetta, jota melkein puuttuu maapallolta. Totta, sen tarpeen määrää lämpöydinenergian alan edistyminen. Mutta emme tiedä ollenkaan, mitä kuun suolistossa tapahtuu kolme metriä syvemmällä.

Mutta tiedetään, että maaperäisten mikro-organismien selviytymiselle on olemassa edellytykset. Ja kuka tietää – kenties yötähtemme piilottelee omaa alkuperäistä elämäänsä syvyyksissä. Tämä jää nähtäväksi.

Kuu varmuuden vuoksi

Puhtaasti tieteellisten tehtävien lisäksi Kuun tutkimisesta voisi olla käytännön hyötyä ihmiskunnalle. Voisimme luoda sinne varmuusvaraston ihmiskunnalle tärkeästä tiedosta. Nyt Huippuvuorilla on siemenvarasto, jossa 130 metrin syvyydessä tärkeimpien viljelykasvien siemenrahasto on pelastettu kataklysmiltä.

Mutta riippumatta siitä, kuinka syvä bunkkeri on, sen kaikki sisältö voi tuhoutua globaalin katastrofin, esimerkiksi Maan törmäyksen ja asteroidin, sattuessa. Jos luomme Kuuhun toisen tällaisen varastotilan, todennäköisyys, että siemenrahastoa ei menetä, kasvaa.

Kaikki avaruudesta tuleva uhka, joka vaikuttaa Maahan, ohittaa varmasti Kuun. Voimakas auringonpurkaus voi pyyhkiä kaikki tietokonetiedot kaikilta kiinteiltä tietovälineiltä, ja ihmiskunta menettää tiedon kuilun, jonka palauttaminen on sitten erittäin vaikeaa. Ja jos Kuuhun luodaan useita varmuuskopiointitietovarastoja, ainakin yksi selviää varmasti: Kuu, toisin kuin Maa, pyörii hitaasti akselinsa ympäri, eikä soihdun vaikutukset tunnu Aurinkoa vastakkaisella puolella.

Mars on kuun jälkeen lähin kohde maan asukkaiden kehitykselle. Ja vaikka kukaan ihminen ei ole vielä astunut sinne, punaisella planeetalla vuosikymmeniä työskennelleet miehittämättömät luotaimet ovat keränneet valtavan määrän tieteellistä tietoa.

Ilmalaivan polttavaan kuumuuteen

Seuraavaksi tärkein kehityskohde on tietysti Mars. Lennot sinne ovat paljon kalliimpia kuin Kuuhun, ja asuminen on hieman vaikeampaa, mutta yleisesti ottaen olosuhteet ovat samanlaiset kuin kuussa. Korkean lämpötilan ja valtavan ilmanpaineen vuoksi Venuksen pinta on huonosti saavutettavissa tutkimukselle, mutta tämän planeetan tutkimiseksi ilmapallojen avulla on ollut pitkään kehitetty projekti.

Ilmapallot voitaisiin sijoittaa sellaisiin Venuksen ilmakehän kerroksiin, joissa sekä lämpötila että paine ovat melko hyväksyttäviä tutkimusasemien toiminnan kannalta. Merkurius on lämpötilaerojen planeetta. Napoilla on kovaa kylmää (-200 °), päiväntasaajan alueella Merkuriuspäivän ajasta (58, 5 Maan päivää) riippuen lämpötilan vaihtelut vaihtelevat välillä +350 - -150 °.

Merkurius kiinnostaa varmasti tutkijoita, mutta tukikohtien luominen tälle planeetalle vaatii kaivamista maahan 1–2 metrin syvyyteen, jossa ei tapahdu äkillisiä muutoksia kauheassa kuumuudessa ja kovassa kylmässä ja lämpötila olla ihmisille hyväksyttävissä rajoissa.

Saturnuksen satelliitit Vaikka miehitetty tutkimusmatka kaasuplaneetoille ei ole mahdollista, niiden satelliitit ovat erittäin kiinnostavia lennoilla Maasta - erityisesti Titanista, jonka tiheä ilmakehä suojaa ihmisiä kosmiselta säteilyltä.

Minne piiloutua säteilyltä

Valtamerten jättimäisten planeettojen satelliitit ovat erittäin kiinnostavia. Kuten Jupiterin kuu Europa ja Saturnuksen kuut Titan ja Enceladus. Voimme sanoa, että Titan on jumalallinen lahja maan asukkaille. Ilmakehä on melkein kuin Maan ilmapiiri - typpeä, mutta paljon tiheämpää.

Ja tämä on ainoa taivaankappale Maan lisäksi, jossa voit oleskella pitkään ilman pelkoa säteilystä. Kuussa ja Marsissa, joissa ei käytännössä ole ilmakehää, säteily tappaa kaikki suojaamattomat elävät olennot puolessatoista vuodessa. Jupiterin säteilyvyöhykkeillä on tappavaa voimaa, ja Iolla, Europalla, Ganymedeella ja Callistolla ihminen elää enintään pari päivää.

Saturnuksella on myös voimakkaita säteilyvöitä, mutta Titanilla ollessaan ei ole mitään hätää - ilmakehä suojaa luotettavasti haitallisilta säteiltä. Koska satelliitin painovoima on seitsemän kertaa pienempi kuin maan, tiheän ilmakehän paine on vain 1,45 kertaa korkeampi kuin maan paine.

Pienen painovoiman ja kaasumaisen väliaineen suuren tiheyden yhdistelmä tekisi lennoista Titanin taivaalla vähän energiankulutusta, jossa jokainen voisi helposti liikkua poljinlihaksella (maan päällä vain koulutetut urheilijat voivat nostaa tällaisen ilmaa). Ja Titanilla on myös järviä, mutta ne eivät ole täytetty vedellä, vaan nestemäisten hiilivetyjen seoksella (ne olisivat hyödyllisiä Titanin kehityksessä). Nestemäistä vettä Titanilla on tietysti vain suolistossa.

Pinnalla se muuttuisi väistämättä jääksi, koska siellä on erittäin kylmä: keskilämpötila on -179 °. Lämpimänä pitäminen Titanilla on kuitenkin paljon helpompaa kuin viileänä pitäminen Venuksella.

Rautaa, mutta ei kultaa

Toinen tärkeä tutkimusalue on asteroidit. Ne uhkaavat maapalloa, ja siksi meidän on selvitettävä tarkemmin niiden kiertoradat, määritettävä niiden koostumus, tutkittava niitä mahdollisina vihollisina. Mutta tärkeintä on, että asteroidit ovat aurinkokunnan saavutettavin rakennusmateriaali tukikohtiin, asemiin jne.

Kilon aineen nostaminen Maasta kiertoradalle maksaa kymmeniä tuhansia dollareita. Ei maksa mitään ottaa ainetta asteroidilta, koska sen painovoima on mitätön. Asteroidit ovat hyvin erilaisia. On metallisia, jotka sisältävät rautaa ja nikkeliä. Ja rauta on yleisin rakennemateriaalimme. On olemassa asteroideja, jotka on valmistettu tiheistä mineraaleista, kuten kivestä. On myös sellaisia, jotka koostuvat löysästä "alkuperäisestä" materiaalista - planeettojen muodostumisen alkuperäisestä aineesta.

On mahdollista, että siellä on asteroideja, jotka sisältävät suuria määriä ei-rautametalleja sekä kultaa ja platinaa. Heidän "vaaransa" on, että jos ne kerran sisällytetään taloudelliseen liikevaihtoon, kaikki nämä maapallon metallit alenevat, mikä voi vaikuttaa monien valtioiden kohtaloon.

Asteroidit Asteroidit ovat lähimmät naapurimme ja mahdolliset vihollisemme. Siksi heistä tuli läheisen tutkimuksen kohde, japanilaiset ja amerikkalaiset luotain lähetettiin heille. Vuonna 2020 OSIRIS-REx-luotain (USA) toimittaa maanäytteen Benu-asteroidilta Maahan.

Mies ja epäilys

Aurinkokunnan taivaankappaleiden tutkimuksen pääsuunnat ovat selvät. Pääkysymys jää. Pitäisikö meidän pyrkiä varmistamaan, että kaikkien näiden kosmisten maailmojen on astuttava ihmisen jalkaan? Monet sukupolveni tiedemiehet, joiden lapsuus ja nuoruus viettivät avaruusromantiikan ilmapiirissä Gagarinin lennon ja amerikkalaisen Kuun laskeutumisen aikana, molemmin käsin miehitetylle astronautikalle.

Mutta jos puhumme tieteellisistä tuloksista, joita haluat saada pienin kustannuksin, meidän on myönnettävä: ihmisen lähettäminen avaruuteen on kymmenen kertaa kalliimpaa kuin robotin laukaiseminen, vaikka tässä ei ole tieteellistä järkeä. Ihmisten läsnäolo matalalla Maan kiertoradalla tai Kuussa ei ole tuonut merkittäviä löytöjä, ja avaruusalukset, kuten Hubble-teleskooppi tai Marsin kulkijat, ovat tarjonneet tieteellisen tiedon kuilun.

Kyllä, amerikkalaiset astronautit toivat maanäytteitä Kuusta, mutta se oli mahdollista ja automaattista, mikä todistettiin Neuvostoliiton Luna-24-aseman avulla.

Teknologisesti ihmiskunta on jo tarpeeksi lähellä lentoa Marsiin. Seuraavien 5-10 vuoden aikana laivoja ja superraskaita kantoraketteja pitäisi ilmaantua, jotka sopivat tähän tehtävään. Mutta on toisenlaisiakin ongelmia. Vielä ei ole selvää, kuinka ihmiskehoa voidaan suojata säteilyltä pitkän lennon aikana maan ilmakehän ulkopuolella.

Pystyykö ihminen psykologisesti kestämään pitkän avaruusmatkan ilman toivoa saada apua hätätilanteessa? Loppujen lopuksi jopa useita kuukausia ISS:llä ollut kosmonautti tietää, että Maa on vain 400 km:n päässä ja missä tapauksessa sieltä tulee apua tai on mahdollista kiireellisesti evakuoida kapselissa. Puolivälissä Maasta Marsiin ei ole toivoa mistään sellaisesta.

Robotit avaruudessa Kokemus osoittaa, että miehittämättömät avaruusalukset ovat antaneet paljon suuremman panoksen tieteeseen ja teknologiaan kuin miehitetty avaruustutkimus. Ei tarvitse kiirehtiä tallaamaan "kaukaisten planeettojen pölyisiä polkuja", on parempi uskoa ensin robotit oppimaan lisää avaruusympäristöstämme.

Jonkun toisen elämän reservit?

On toinenkin tärkeä argumentti miehitettyjä lentoja vastaan: mahdollisuus saastuttaa avaruusmaailmat maanpäällisillä elävillä organismeilla. Toistaiseksi elämää ei ole löydetty mistään aurinkokunnasta, mutta tämä ei tarkoita, etteikö sitä löytyisi planeettojen ja satelliittien suolistosta tulevaisuudessa. Esimerkiksi metaanin esiintyminen Marsin ilmakehässä voidaan selittää mikro-organismien elintärkeällä aktiivisuudella planeetan maaperässä.

Jos alkuperäistä marsilaista elämää löydettäisiin, se olisi todellinen vallankumous biologiassa. Mutta meidän on onnistuttava olemaan tartuttamatta Marsin suolia maanpäällisillä bakteereilla. Muuten emme yksinkertaisesti voi ymmärtää, olemmeko tekemisissä paikallisen elämän kanssa, joka on niin samanlainen kuin meidän, vai maapallolta tuotujen bakteerien jälkeläisiä.

Ja koska amerikkalainen tutkimuslaitteisto InSight on jo yrittänyt tutkia Marsin maaperää useiden metrien syvyydessä, tartuntariskistä on tullut todellinen tekijä. Mutta Marsiin tai Kuuhun laskeutuvia avaruusaluksia desinfioidaan nyt epäonnistumatta. Ihmisen desinfiointi on mahdotonta. Avaruuspuvun ilmanvaihdon kautta kosmonautti varmasti "rikastaa" planeettaa kehon sisällä elävällä mikroflooralla. Kannattaako siis kiirehtiä miehitetyille lennoille?

Toisaalta miehitetty astronautiikka, vaikka se ei tarjoa mitään erityistä tieteelle, merkitsee paljon valtion arvovallalle. Bakteerien etsiminen Marsin suolistosta on enemmistön silmissä paljon vähemmän kunnianhimoinen tehtävä kuin sankarin lähettäminen "kaukaisten planeettojen pölyisille poluille".

Ja tässä mielessä miehitetyllä avaruustutkimuksella voi olla myönteinen rooli keinona lisätä viranomaisten ja suuryritysten kiinnostusta avaruustutkimukseen ylipäätään, myös tieteen kannalta kiinnostaviin hankkeisiin.