Bentornati al primo della nostra serie sulla colonizzazione del sistema solare! Prima di tutto, diamo uno sguardo a quel luogo caldo e infernale situato vicino al Sole - il pianeta Mercurio!
L'umanità ha a lungo sognato di affermarsi su altri mondi, anche prima che iniziassimo ad andare nello spazio. Abbiamo parlato della colonizzazione della Luna, di Marte e persino di stabilirci su esopianeti in sistemi stellari distanti. Ma che dire degli altri pianeti nel nostro cortile? Quando si tratta del sistema solare, ci sono un sacco di potenziali beni immobili là fuori che non consideriamo davvero.
Bene, considera Mercurio. Mentre la maggior parte delle persone non lo sospetterebbe, il pianeta più vicino al nostro Sole è in realtà un potenziale candidato per l'insediamento. Mentre sperimenta temperature estreme - gravitando tra il calore che potrebbe immediatamente cuocere un essere umano a freddo che potrebbe congelare la carne in pochi secondi - ha in realtà un potenziale come colonia di partenza.
Esempi in Fiction:
L'idea di colonizzare Mercurio è stata esplorata dagli scrittori di fantascienza per quasi un secolo. Tuttavia, è solo dalla metà del 20 ° secolo che la colonizzazione è stata trattata in modo scientifico. Alcuni dei primi esempi noti di questo includono i racconti di Leigh Brackett e Isaac Asimov negli anni '40 e '50.
Nel primo lavoro, Mercurio è un pianeta bloccato in modo ordinato (che era ciò che gli astronomi credevano all'epoca) che ha una "Cintura del Crepuscolo" caratterizzata da estremi di caldo, freddo e tempeste solari. Alcuni dei primi lavori di Asimov includevano racconti in cui era ambientato un Mercurio similmente bloccato, o personaggi provenienti da una colonia situata sul pianeta.
Questi includevano "Runaround" (scritto nel 1942 e successivamente incluso in Io Robot), incentrato su un robot appositamente progettato per far fronte alle intense radiazioni di mercurio. Nella storia del mistero dell'omicidio di Asimov "The Dying Night" (1956) - in cui i tre sospetti provengono da Mercurio, Luna e Cerere - le condizioni di ogni luogo sono fondamentali per scoprire chi è l'assassino.
Nel 1946, Ray Bradbury pubblicò "Frost and Fire", un racconto che si svolge su un pianeta descritto come vicino al sole. Le condizioni di questo mondo alludono a Mercurio, dove i giorni sono estremamente caldi, le notti estremamente fredde e gli umani vivono solo otto giorni. Arthur C. Clarke Isole nel cielo (1952) contiene una descrizione di una creatura che vive su ciò che si credeva in quel momento sul lato permanentemente oscuro di Mercurio e occasionalmente visita la regione del crepuscolo.
Nel suo romanzo successivo, Appuntamento con Rama (1973), Clarke descrive un sistema solare colonizzato che include gli Hermian, un ramo dell'umanità indurito che vive su Mercurio e prospera dall'esportazione di metalli ed energia. La stessa ambientazione e identità planetarie sono usate nel suo romanzo del 1976 Terra Imperiale.
Nel romanzo di Kurt Vonnegut Le sirene di Titano (1959), una sezione della storia è ambientata in grotte situate sul lato oscuro del pianeta. Il racconto di Larry Niven “The Coldest Place” (1964) prende in giro il lettore presentando un mondo che si dice sia il luogo più freddo del Sistema Solare, solo per rivelare che è il lato oscuro di Mercurio (e non Plutone, come è generalmente assunto).
Mercury funge anche da location in molti romanzi e racconti di Kim Stanley Robinson. Questi includono Il ricordo della bianchezza (1985), Marte blu (1996) e 2312 (2012), in cui Mercurio è la sede di una vasta città chiamata Terminator. Per evitare le radiazioni e il calore dannosi, la città rotola intorno all'equatore del pianeta su binari, tenendo il passo con la rotazione del pianeta in modo che rimanga davanti al Sole.
Nel 2005, Ben Bova ha pubblicatoMercurio (parte della sua gran Tour serie) che si occupa dell'esplorazione di Mercurio e della sua colonizzazione allo scopo di sfruttare l'energia solare. Il romanzo di Charles Stross del 2008 I figli di Saturno implica un concetto simile a quello di Robinson 2312, dove una città chiamata Terminator attraversa la superficie su rotaie, tenendo il passo con la rotazione del pianeta.
Metodi proposti:
Esistono diverse possibilità per una colonia su Mercurio, a causa della sua natura di rotazione, orbita, composizione e storia geologica. Ad esempio, il lento periodo di rotazione di Mercurio significa che un lato del pianeta è rivolto verso il Sole per lunghi periodi di tempo - raggiungendo temperature massime fino a 427 ° C (800 ° F) - mentre il lato rivolto verso l'esterno presenta un freddo estremo (- 193 ° C; -315 ° F).
Inoltre, il rapido periodo orbitale del pianeta di 88 giorni, combinato con il suo periodo di rotazione siderale di 58.6 giorni, significa che ci vogliono circa 176 giorni terrestri affinché il Sole ritorni nello stesso posto nel cielo (cioè un giorno solare). In sostanza, ciò significa che un singolo giorno su Mercurio dura fino a due dei suoi anni. Quindi se una città fosse posizionata sul lato notturno e avesse le ruote dei binari in modo che potesse continuare a muoversi per stare davanti al Sole, le persone potevano vivere senza paura di bruciare.
Inoltre, l'inclinazione assiale molto bassa di Mercurio (0,034 °) significa che le sue regioni polari sono permanentemente ombreggiate e sufficientemente fredde da contenere ghiaccio d'acqua. Nella regione settentrionale, un certo numero di crateri sono stati osservati dalla sonda MESSENGER della NASA nel 2012 che ha confermato l'esistenza di ghiaccio d'acqua e molecole organiche. Gli scienziati ritengono che anche il polo sud di Mercurio possa contenere ghiaccio e sostengono che potrebbero esistere circa 100 miliardi a 1 trilione di tonnellate di ghiaccio d'acqua su entrambi i poli, che in alcuni punti potrebbero raggiungere uno spessore di 20 metri.
In queste regioni, una colonia potrebbe essere costruita usando un processo chiamato "paraterraforming" - un concetto inventato dal matematico britannico Richard Taylor nel 1992. In un documento intitolato "Paraterraforming - The Worldhouse Concept", Taylor ha descritto come posizionare un recinto pressurizzato l'area utilizzabile di un pianeta per creare un'atmosfera autonoma. Nel corso del tempo, l'ecologia all'interno di questa cupola potrebbe essere modificata per soddisfare le esigenze umane.
Nel caso di Mercurio, ciò includerebbe il pompaggio in un'atmosfera traspirante e la fusione del ghiaccio per creare vapore acqueo e irrigazione naturale. Alla fine, la regione all'interno della cupola diventerebbe un habitat vivibile, completo di un proprio ciclo dell'acqua e ciclo del carbonio. In alternativa, l'acqua potrebbe essere evaporata e il gas dell'ossigeno creato sottoponendolo alla radiazione solare (un processo noto come fotolisi).
Un'altra possibilità sarebbe quella di costruire sottoterra. Per anni, la NASA ha giocato con l'idea di costruire colonie in tubi di lava sotterranei stabili che sono noti per esistere sulla Luna. E i dati geologici ottenuti dalla sonda MESSENGER durante i fly-fly condotti tra il 2008 e il 2012 hanno portato alla speculazione che potrebbero esistere anche tubi di lava stabili su Mercurio.
Ciò include le informazioni ottenute durante il flyby di Mercury del sondaggio del 2009, che ha rivelato che il pianeta era molto più geologicamente attivo in passato di quanto si pensasse in precedenza. Inoltre, nel 2011 MESSENGER ha iniziato a individuare strane caratteristiche simili a un formaggio svizzero sulla superficie. Questi fori, noti come "cavità", potrebbero essere un'indicazione dell'esistenza di tubi sotterranei anche su Mercurio.
Le colonie costruite all'interno di tubi di lava stabili sarebbero naturalmente schermate dalle radiazioni cosmiche e solari, da temperature estreme e potrebbero essere pressurizzate per creare atmosfere traspiranti. Inoltre, a questa profondità, Mercurio sperimenta molto meno in termini di variazioni di temperatura e sarebbe abbastanza caldo da essere abitabile.
Potenziali vantaggi:
A prima vista, Mercurio sembra simile alla Luna della Terra, quindi stabilirsi si baserebbe su molte delle stesse strategie per stabilire una base lunare. Ha anche abbondanti minerali da offrire, che potrebbero aiutare a spostare l'umanità verso un'economia post-scarsità. Come la Terra, è un pianeta terrestre, il che significa che è costituito da rocce di silicati e metalli che si differenziano tra un nucleo di ferro e crosta e mantello di silicato.
Tuttavia, il mercurio è composto per il 70% di metalli mentre la composizione della Terra è per il 40% di metallo. Inoltre, Mercury ha un nucleo particolarmente ampio di ferro e nichel, che rappresenta il 42% del suo volume. In confronto, il core della Terra rappresenta solo il 17% del suo volume. Di conseguenza, se il mercurio dovesse essere estratto, potrebbero essere prodotti abbastanza minerali per durare indefinitamente l'umanità.
La sua vicinanza al Sole significa anche che potrebbe sfruttare un'enorme quantità di energia. Questo potrebbe essere raccolto da matrici solari orbitali, che sarebbero in grado di sfruttare l'energia costantemente e irradiarla in superficie. Questa energia potrebbe quindi essere irradiata su altri pianeti del Sistema Solare usando una serie di stazioni di trasferimento posizionate nei Punti di Lagrange.
Inoltre, c'è la questione della gravità di Mercurio, che è il 38% percento della Terra normale. Questo è più del doppio di quello che sperimenta la Luna, il che significa che i coloni avrebbero più facilità ad adattarsi ad esso. Allo stesso tempo, è anche abbastanza basso da presentare benefici per quanto riguarda l'esportazione di minerali, poiché le navi in partenza dalla sua superficie avrebbero bisogno di meno energia per raggiungere la velocità di fuga.
Infine, c'è la distanza dallo stesso Mercurio. A una distanza media di circa 93 milioni di km (58 milioni di miglia), il mercurio varia da 77,3 milioni di km (48 milioni di miglia) a 222 milioni di km (138 milioni di miglia) di distanza dalla Terra. Questo lo rende molto più vicino di altre possibili aree ricche di risorse come la Cintura degli asteroidi (329 - 478 milioni di km di distanza), Giove e il suo sistema di lune (628,7 - 928 milioni di km) o di Saturno (1,2 - 1,67 miliardi di km).
Inoltre, Mercurio raggiunge una congiunzione inferiore - il punto in cui si trova nel punto più vicino alla Terra - ogni 116 giorni, che è significativamente più breve di Venere o di Marte. Fondamentalmente, le missioni destinate a Mercurio potrebbero essere lanciate quasi ogni quattro mesi, mentre le finestre di lancio su Venere e Marte dovrebbero aver luogo ogni 1,6 anni e 26 mesi, rispettivamente.
In termini di tempo di viaggio, sono state organizzate diverse missioni su Mercurio che possono darci una stima a sfera di quanto tempo potrebbe richiedere. Ad esempio, il primo veicolo spaziale ad arrivare a Mercurio, la NASA Mariner 10 la nave spaziale (lanciata nel 1973) impiegò circa 147 giorni per arrivarci.
Più recentemente, la NASA MESSAGGERO la nave spaziale è stata lanciata il 3 agosto 2004 per studiare il mercurio in orbita e ha fatto il suo primo volo ravvicinato il 14 gennaio 2008. È un totale di 1.260 giorni per arrivare dalla Terra a Mercurio. Il lungo tempo di viaggio era dovuto agli ingegneri che cercavano di posizionare la sonda in orbita attorno al pianeta, quindi doveva procedere a una velocità più lenta.
Sfide:
Certo, una colonia su Mercurio sarebbe ancora una grande sfida, sia economicamente che tecnologicamente. Il costo di costituire una colonia in qualsiasi parte del pianeta sarebbe enorme e richiederebbe abbondanti materiali per essere spediti dalla Terra o estratti in loco. Ad ogni modo, un'operazione del genere richiederebbe una grande flotta di astronavi in grado di compiere il viaggio in un tempo rispettabile.
Una tale flotta non esiste ancora e il costo per svilupparla (e le relative infrastrutture per ottenere tutte le risorse e le forniture necessarie per Mercurio) sarebbe enorme. Affidarsi ai robot e all'utilizzo delle risorse in situ (ISRU) ridurrebbe sicuramente i costi e ridurrebbe la quantità di materiali che dovrebbero essere spediti. Ma questi robot e le loro operazioni dovrebbero essere protetti dalle radiazioni e dai brillamenti solari fino a quando non avranno svolto il lavoro.
Fondamentalmente, la situazione è come cercare di stabilire un rifugio nel mezzo di un temporale. Una volta completato, puoi rifugiarti. Ma nel frattempo, è probabile che ti bagni e ti sporchi! E anche una volta che la colonia fosse stata completata, i coloni stessi avrebbero dovuto affrontare i pericoli sempre presenti di esposizione alle radiazioni, decompressione ed estremi nel caldo e nel freddo.
Come tale, se una colonia fosse stabilita su Mercurio, sarebbe fortemente dipendente dalla sua tecnologia (che dovrebbe essere piuttosto avanzata). Inoltre, fino a quando la colonia diventasse autosufficiente, coloro che vivevano lì dipendevano dalle spedizioni di approvvigionamento che avrebbero dovuto venire regolarmente dalla Terra (di nuovo, i costi di spedizione!)
Tuttavia, una volta sviluppata la tecnologia necessaria e siamo riusciti a trovare un modo economico per creare uno o più insediamenti e spedire a Mercurio, non vediamo l'ora di avere una colonia in grado di fornirci energia e minerali illimitati. E avremmo un gruppo di vicini umani conosciuti come Hermians!
Come per tutto il resto relativo alla colonizzazione e alla terraformazione, una volta stabilito che è effettivamente possibile, l'unica domanda rimasta è "quanto siamo disposti a spendere?"
Abbiamo scritto molti articoli interessanti sulla colonizzazione qui su Space Magazine. Ecco perché colonizzare prima la luna? Colonizzare Venere con le città galleggianti, colonizzeremo mai Marte? E la guida definitiva per Terraformare.
Il cast di astronomia ha anche alcuni episodi interessanti sull'argomento. Guarda l'episodio 95: Humans to Mars, parte 2 - Colonists, episodio 115: The Moon, parte 3 - Return to the Moon, episodio 381: Hollowing Asteroids in Science Fiction.
fonti:
- 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 - The worldhouse concept. Giornale della British Interplanetary Society, vol. 45, n. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (a cura di). Sistema solare interno: potenziali risorse energetiche e materiali. 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/
