COME COLONIZZARE LE LUNE DI SATURNO?

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Bentornati alla nostra serie sulla colonizzazione del sistema solare! Oggi diamo uno sguardo alla più grande delle Lune di Saturno: Titano, Rea, Iapeto, Dione, Teti, Encelado e Mimas.

Dal 17 ° secolo in poi, gli astronomi hanno fatto alcune scoperte profonde intorno al pianeta Saturno, che credevano fosse il pianeta più distante del Sistema Solare in quel momento. Christiaan Huygens e Giovanni Domenico Cassini furono i primi, avvistando le più grandi lune di Saturno: Titano, Teti, Dione, Rea e Iapeto. Seguirono altre scoperte; e oggi quello che abbiamo riconosciuto come il sistema di Saturno include 62 satelliti confermati.

Ciò che sappiamo di questo sistema è cresciuto considerevolmente negli ultimi decenni, grazie a missioni simili Voyager e Cassini. E con questa conoscenza sono arrivate molteplici proposte che affermano come un giorno le lune di Saturno dovrebbero essere colonizzate. Oltre a vantare che l'unico corpo diverso dalla Terra abbia un'atmosfera densa e ricca di azoto, ci sono anche abbondanti risorse in questo sistema che potrebbero essere sfruttate.

Proprio come l'idea di colonizzare la Luna, Marte, le lune di Giove e altri corpi nel Sistema Solare, l'idea di fondare colonie sulle lune di Saturno è stata ampiamente esplorata nella fantascienza. Allo stesso tempo, sono state fatte proposte scientifiche che enfatizzano come le colonie possano avvantaggiare l'umanità, permettendoci di organizzare missioni più profonde nello spazio e inaugurare un'epoca di abbondanza!

Esempi in Fiction:

La colonizzazione di Saturno è stata un tema ricorrente nella fantascienza nel corso dei decenni. Ad esempio, nel romanzo di Arthur C. Clarke del 1976 Terra Imperiale, Titano ospita una colonia umana di 250.000 persone. La colonia svolge un ruolo vitale nel commercio, dove l'idrogeno viene prelevato dall'atmosfera di Saturno e utilizzato come combustibile per i viaggi interplanetari.

In Piers Anthony Bio di un tiranno spaziale serie (1983-2001), le lune di Saturno sono state colonizzate da varie nazioni in un'era post-diaspora. In questa storia, Titano è stato colonizzato dai giapponesi, mentre Saturno è stato colonizzato da russi, cinesi e altre ex nazioni asiatiche.

Nel romanzo titano (1997) di Stephen Baxter, la trama è incentrata su una missione della NASA a Titano che deve lottare per sopravvivere dopo l'atterraggio in superficie. Nei primi capitoli di Stanislaw Lem Fiasco (1986), un personaggio finisce congelato sulla superficie di Titano, dove rimangono bloccati per diverse centinaia di anni.

Nella Mars Trilogy di Kim Stanley Robinson (1996), l'azoto di Titano viene utilizzato nella terraformazione di Marte. Nel suo romanzo 2312 (2012), l'umanità ha colonizzato molte delle lune di Saturno, tra cui Titano e Iapeto. Nella storia sono stati fatti anche diversi riferimenti al "biota enceladico", che sono microscopici organismi alieni che alcuni umani ingeriscono a causa del loro presunto valore medicinale.

Come parte della sua serie Grand Tour, i romanzi di Ben Bova Saturno (2003) e titano (2006) affrontano la colonizzazione del sistema cronico. In queste storie, Titano viene esplorato da un rover artificialmente intelligente che misteriosamente inizia a funzionare male, mentre una colonia spaziale umana mobile esplora gli Anelli e le altre lune.

Metodi proposti:

Nel suo libro Entrare nello spazio: creare una civiltà spaziale (1999), Robert Zubrin ha sostenuto la colonizzazione del Sistema Solare esterno, un piano che includeva il mining delle atmosfere dei pianeti esterni e la creazione di colonie sulle loro lune. Oltre a Urano e Nettuno, Saturno fu designato come una delle maggiori fonti di deuterio ed elio-3, che potrebbe guidare l'economia della fusione in sospeso.

Ha inoltre identificato Saturno come il più importante e il più prezioso dei tre, a causa della sua relativa vicinanza, bassa radiazione e eccellente sistema di lune. Zubrin ha affermato che Titano è un candidato principale per la colonizzazione perché è l'unica luna nel Sistema Solare ad avere un'atmosfera densa ed è ricca di composti contenenti carbonio.

Il 9 marzo 2006, la sonda spaziale Cassini della NASA ha trovato possibili prove di acqua liquida su Encelado, che è stata confermata dalla NASA nel 2014. Secondo i dati derivati dalla sonda, quest'acqua emerge dai getti attorno al polo sud di Encelado, e non c'è più di decine di metri sotto la superficie in determinate posizioni. Ciò renderebbe molto più facile la raccolta dell'acqua rispetto a una luna come Europa, dove la calotta glaciale ha uno spessore di diversi km.

I dati ottenuti da Cassini hanno anche indicato la presenza di molecole volatili e organiche. Ed Encelado ha anche una densità maggiore rispetto a molte delle lune di Saturno, il che indica che ha un nucleo di silicato medio più grande. Tutte queste risorse si dimostrerebbero molto utili per costruire una colonia e fornire operazioni di base.

Nell'ottobre 2012, Elon Musk ha svelato il suo concetto di Mars Colonial Transporter (MCT), che era al centro del suo obiettivo a lungo termine di colonizzare Marte. All'epoca, Musk dichiarò che il primo volo senza pilota della navicella spaziale per il trasporto su Marte avrebbe avuto luogo nel 2022, seguito dalla prima missione con equipaggio MCT in partenza nel 2024.

Nel settembre 2016, durante il Congresso astronautico internazionale 2016, Musk ha rivelato ulteriori dettagli del suo piano, che includeva la progettazione di un sistema di trasporto interplanetario (ITS) e i costi stimati. Questo sistema, che originariamente era destinato a trasportare i coloni su Marte, si era evoluto nel suo ruolo di trasportare gli esseri umani in luoghi più distanti nel Sistema Solare, che poteva includere le lune gioviane e croniche.

Potenziali vantaggi:

Rispetto ad altre posizioni nel Sistema Solare - come il sistema gioviano - le lune più grandi di Saturno sono esposte a radiazioni notevolmente inferiori. Ad esempio, le lune di Giove di Io, Ganimede ed Europa sono tutte soggette a radiazioni intense dal campo magnetico di Giove, che vanno da 3600 a 8 rems al giorno. Questa quantità di esposizione sarebbe fatale (o almeno molto pericolosa) per gli esseri umani, richiedendo l'adozione di contromisure significative.

Al contrario, le cinture di radiazione di Saturno sono significativamente più deboli di quelle di Giove - con un'intensità di campo equatoriale di 0,2 gauss (20 microtesla) rispetto ai 4,28 gauss di Giove (428 microtesla). Questo campo si estende da circa 139.000 km dal centro di Saturno fino a una distanza di circa 362.000 km - rispetto a Giove, che si estende per una distanza di circa 3 milioni di km.

Delle più grandi lune di Saturno, Mimas ed Encelado rientrano in questa cintura, mentre Dione, Rea, Titano e Iapeto hanno tutte orbite che le collocano appena fuori dalle fasce di radiazione di Saturno ben oltre. Titano, ad esempio, orbita attorno a Saturno a una distanza media (asse semi-maggiore) di 1.221.870 km, mettendolo in sicurezza oltre la portata delle particelle energetiche del gigante gassoso. E la sua atmosfera spessa può essere sufficiente per proteggere i residenti dai raggi cosmici.

Inoltre, i volatili e il metano congelati raccolti dalle lune di Saturno potrebbero essere usati per rendere terraforme altre posizioni nel Sistema Solare. Nel caso di Marte, azoto, ammoniaca e metano sono stati suggeriti come mezzo per addensare l'atmosfera e innescare un effetto serra per riscaldare il pianeta. Ciò causerebbe la sublimazione del ghiaccio d'acqua e della CO² congelata ai poli, creando un processo autosufficiente di cambiamento ecologico.

Le colonie sulle lune di Saturno potrebbero anche servire da base per la raccolta del deuterio e dell'elio-3 dall'atmosfera di Saturno. Le abbondanti fonti di ghiaccio d'acqua su queste lune potrebbero anche essere utilizzate per produrre carburante per missili, fungendo così da punti di sosta e rifornimento di carburante. In questo modo, una colonizzazione del sistema di Saturno potrebbe alimentare l'economia della Terra e facilitare l'esplorazione più profonda nel Sistema Solare esterno.

Sfide:

Naturalmente, ci sono numerose sfide per colonizzare le lune di Saturno. Questi includono la distanza in questione, le risorse e le infrastrutture necessarie e i pericoli naturali che le colonie su queste lune dovrebbero affrontare. Per cominciare, mentre Saturno può essere abbondante in risorse e più vicino alla Terra di Urano o Nettuno, è ancora molto lontano.

In media, Saturno dista circa 1.429 miliardi di km dalla Terra; o ~ 8.5 UA, l'equivalente di otto volte e mezzo la distanza media tra la Terra e il Sole. Per metterlo in prospettiva, ci è voluto il Voyager 1 sondare circa trentotto mesi per raggiungere il sistema di Saturno dalla Terra. Per i veicoli spaziali con equipaggio, che trasportano coloni e tutto l'equipaggiamento necessario per colonizzare la superficie, ci vorrebbe molto più tempo per arrivarci.

Queste navi, al fine di evitare di essere eccessivamente grandi e costose, dovrebbero fare affidamento sulla tecnologia criogenica o relativa al letargo per risparmiare spazio sullo stoccaggio e sugli alloggi. Mentre questo tipo di tecnologia viene studiato per le missioni con equipaggio su Marte, è ancora molto nella fase di ricerca e sviluppo.

Qualsiasi nave coinvolta negli sforzi di colonizzazione, o utilizzata per spedire risorse da e verso il sistema Cronian, dovrebbe anche avere sistemi di propulsione avanzati per garantire che possano effettuare i viaggi in un tempo realistico. Date le distanze coinvolte, ciò richiederebbe probabilmente missili che utilizzavano la propulsione nucleare-termica o qualcosa di ancora più avanzato (come i missili antimateria).

E mentre il primo è tecnicamente fattibile, non sono stati ancora realizzati sistemi di propulsione di questo tipo. Qualunque cosa più avanzata richiederebbe molti più anni di ricerca e sviluppo e un grande impegno nelle risorse. Tutto ciò, a sua volta, solleva la questione cruciale dell'infrastruttura.

Fondamentalmente, qualsiasi flotta che opera tra Terra e Saturno richiederebbe una rete di basi tra qua e là per mantenerle rifornite e alimentate. Quindi, davvero, qualsiasi piano per colonizzare le lune di Saturno dovrebbe attendere la creazione di basi permanenti sulla Luna, su Marte, sulla Cintura degli asteroidi e molto probabilmente sulle lune gioviane. Questo processo sarebbe punitivamente costoso per gli standard attuali e (di nuovo) richiederebbe una flotta di navi con sistemi di propulsione avanzati.

E mentre le radiazioni non rappresentano una grave minaccia nel sistema cronico (a differenza di Giove), le lune sono state soggette a numerosi impatti nel corso della loro storia. Di conseguenza, qualsiasi insediamento costruito sulla superficie avrebbe probabilmente bisogno di una protezione aggiuntiva in orbita, come una serie di satelliti difensivi che potrebbero reindirizzare comete e asteroidi prima che raggiungessero l'orbita.

Date le sue abbondanti risorse e le opportunità che avrebbe offerto per esplorare più a fondo il Sistema Solare (e forse anche oltre), Saturno e il suo sistema di lune è a dir poco un grande premio. Inoltre, la prospettiva di colonizzare è molto più allettante rispetto ad altre località che presentano rischi maggiori (ad esempio le lune di Giove).

Tuttavia, un tale sforzo sarebbe scoraggiante e richiederebbe un massiccio impegno multi-generazionale. E ogni sforzo del genere dovrebbe probabilmente attendere la costruzione di colonie e / o basi in luoghi prima vicini alla Terra, come ad esempio sulla Luna, su Marte, sulla Cintura degli asteroidi e attorno a Giove. Ma possiamo certamente offrire speranza a lungo termine, no?

Abbiamo scritto molti articoli interessanti sulla colonizzazione qui su Space Magazine. Ecco perché colonizzare prima la luna? Come colonizzare mercurio? Come colonizzare Venere? Colonizzare Venere con le città galleggianti, colonizzeremo mai Marte? Come colonizzare le lune di Giove ?, e la guida definitiva alla terraformazione.

Astronomia Cast ha anche molti episodi interessanti sull'argomento. Dai un'occhiata all'episodio 59: Saturno, episodio 61: Lune di Saturno, episodio 95: Umani su Marte, parte 2 - Coloni, episodio 115: La luna, parte 3 - Ritorno alla luna e episodio 381: Asteroidi vuoti nella fantascienza.

fonti: