¿Cómo colonizamos las lunas de Saturno?

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¡Bienvenido de nuevo a nuestra serie sobre Colonizar el Sistema Solar! Hoy, echamos un vistazo a la mayor de las lunas de Saturno: Titán, Rea, Japeto, Dione, Tetis, Encelado y Mimas.

Desde el siglo 17 en adelante, los astrónomos hicieron algunos descubrimientos profundos alrededor del planeta Saturno, que creían que era el planeta más distante del Sistema Solar en ese momento. Christiaan Huygens y Giovanni Domenico Cassini fueron los primeros en detectar las lunas más grandes de Saturno: Titán, Tetis, Dione, Rea y Japeto. Más descubrimientos siguieron; y hoy, lo que reconocimos como el sistema Saturno incluye 62 satélites confirmados.

Lo que sabemos de este sistema ha crecido considerablemente en las últimas décadas, gracias a misiones como Viajero y Cassini. Y con este conocimiento han surgido múltiples propuestas que afirman cómo las lunas de Saturno algún día deberían ser colonizadas. Además de presumir de que el único cuerpo, además de la Tierra, tiene una atmósfera densa y rica en nitrógeno, también hay abundantes recursos en este sistema que podrían aprovecharse.

Al igual que la idea de colonizar la Luna, Marte, las lunas de Júpiter y otros cuerpos en el Sistema Solar, la idea de establecer colonias en las lunas de Saturno se ha explorado ampliamente en la ciencia ficción. Al mismo tiempo, se han hecho propuestas científicas que enfatizan cómo las colonias beneficiarían a la humanidad, ¡permitiéndonos montar misiones más profundas en el espacio y marcando el comienzo de una era de abundancia!

Ejemplos en la ficción:

La colonización de Saturno ha sido un tema recurrente en la ciencia ficción a lo largo de las décadas. Por ejemplo, en la novela de Arthur C. Clarke de 1976 Tierra imperialTitán es el hogar de una colonia humana de 250,000 personas. La colonia desempeña un papel vital en el comercio, donde el hidrógeno se toma de la atmósfera de Saturno y se utiliza como combustible para los viajes interplanetarios.

En los muelles de Anthony Bio de un tirano espacial serie (1983-2001), las lunas de Saturno han sido colonizadas por varias naciones en una era posterior a la diáspora. En esta historia, Titán ha sido colonizado por los japoneses, mientras que Saturno ha sido colonizado por los rusos, chinos y otras antiguas naciones asiáticas.

En la novela Titán (1997) de Stephen Baxter, la trama se centra en una misión de la NASA a Titán que debe luchar para sobrevivir después de un aterrizaje forzoso en la superficie. En los primeros capítulos de Stanislaw Lem Fiasco (1986), un personaje termina congelado en la superficie de Titán, donde están atrapados durante varios cientos de años.

En la Trilogía de Marte de Kim Stanley Robinson (1996), el nitrógeno de Titán se usa en la terraformación de Marte. En su novela 2312 (2012), la humanidad ha colonizado varias de las lunas de Saturno, que incluyen Titán y Jápeto. En la historia también se hacen varias referencias a la "biota encelada", que son organismos extraños microscópicos que algunos humanos ingieren debido a su supuesto valor medicinal.

Como parte de su serie Grand Tour, las novelas de Ben Bova Saturno (2003) y Titán (2006) abordan la colonización del sistema de Cronia. En estas historias, Titán está siendo explorado por un rover artificialmente inteligente que misteriosamente comienza a funcionar mal, mientras que una colonia espacial humana móvil explora los anillos y otras lunas.

Métodos propuestos:

En su libro Entrando en el espacio: creando una civilización espacial (1999), Robert Zubrin abogó por colonizar el Sistema Solar exterior, un plan que incluía extraer las atmósferas de los planetas exteriores y establecer colonias en sus lunas. Además de Urano y Neptuno, Saturno fue designado como una de las mayores fuentes de deuterio y helio-3, lo que podría impulsar la economía de fusión pendiente.

Además identificó a Saturno como el más importante y más valioso de los tres, debido a su relativa proximidad, baja radiación y excelente sistema de lunas. Zubrin afirmó que Titán es un candidato principal para la colonización porque es la única luna en el Sistema Solar que tiene una atmósfera densa y es rica en compuestos que contienen carbono.

El 9 de marzo de 2006, la sonda espacial Cassini de la NASA encontró posible evidencia de agua líquida en Encelado, que fue confirmada por la NASA en 2014. Según los datos derivados de la sonda, esta agua emerge de chorros alrededor del polo sur de Encelado, y ya no existe. que decenas de metros debajo de la superficie en ciertos lugares. Esto haría que recolectar agua sea mucho más fácil que en una luna como Europa, donde la capa de hielo tiene varios kilómetros de espesor.

Los datos obtenidos por Cassini también apuntaban hacia la presencia de moléculas volátiles y orgánicas. Y Encelado también tiene una densidad más alta que muchas de las lunas de Saturno, lo que indica que tiene un núcleo de silicato promedio más grande. Todos estos recursos resultarían muy útiles para construir una colonia y proporcionar operaciones básicas.

En octubre de 2012, Elon Musk dio a conocer su concepto para un Transportador Colonial de Marte (MCT), que fue fundamental para su objetivo a largo plazo de colonizar Marte. En ese momento, Musk declaró que el primer vuelo no tripulado de la nave espacial de transporte de Marte tendría lugar en 2022, seguido de la primera misión tripulada MCT que partiría en 2024.

En septiembre de 2016, durante el Congreso Internacional de Astronáutica de 2016, Musk reveló más detalles de su plan, que incluía el diseño de un Sistema de Transporte Interplanetario (ITS) y los costos estimados. Este sistema, que originalmente estaba destinado a transportar a los colonos a Marte, había evolucionado en su papel de transportar seres humanos a lugares más distantes en el Sistema Solar, que podría incluir las lunas joviana y croniana.

Beneficios potenciales:

En comparación con otras ubicaciones en el Sistema Solar, como el sistema joviano, las lunas más grandes de Saturno están expuestas a mucha menos radiación. Por ejemplo, las lunas de Júpiter de Io, Ganímedes y Europa están sujetas a radiación intensa del campo magnético de Júpiter, que varía de 3600 a 8 rems por día. Esta cantidad de exposición sería fatal (o al menos muy peligrosa) para los seres humanos, requiriendo que existan contramedidas significativas.

En contraste, los cinturones de radiación de Saturno son significativamente más débiles que los de Júpiter, con una intensidad de campo ecuatorial de 0.2 gauss (20 microtesla) en comparación con los 4.28 gauss de Júpiter (428 microtesla). Este campo se extiende desde aproximadamente 139,000 km desde el centro de Saturno hasta una distancia de aproximadamente 362,000 km, en comparación con el de Júpiter, que se extiende hasta una distancia de aproximadamente 3 millones de km.

De las lunas más grandes de Saturno, Mimas y Encelado caen dentro de este cinturón, mientras que Dione, Rea, Titán e Iapetus tienen órbitas que los colocan desde afuera de los cinturones de radiación de Saturno hasta mucho más allá. Titán, por ejemplo, orbita a Saturno a una distancia promedio (eje semi-mayor) de 1,221,870 km, colocándolo a salvo del alcance de las partículas energéticas del gigante gaseoso. Y su atmósfera espesa puede ser suficiente para proteger a los residentes de los rayos cósmicos.

Además, los volátiles congelados y el metano recolectado de las lunas de Saturno podrían usarse para terraformar otras ubicaciones en el Sistema Solar. En el caso de Marte, se han sugerido nitrógeno, amoníaco y metano como un medio para espesar la atmósfera y provocar un efecto invernadero para calentar el planeta. Esto provocaría que el hielo de agua y el CO² congelado en los polos se sublimen, creando un proceso autosostenible de cambio ecológico.

Las colonias en las lunas de Saturno también podrían servir como bases para cosechar deuterio y helio-3 de la atmósfera de Saturno. Las abundantes fuentes de hielo de agua en estas lunas también podrían usarse para hacer combustible para cohetes, sirviendo así como puntos de parada y repostaje. De esta manera, una colonización del sistema de Saturno podría impulsar la economía de la Tierra y facilitar la exploración más profunda en el Sistema Solar exterior.

Desafíos:

Naturalmente, existen numerosos desafíos para colonizar las lunas de Saturno. Estos incluyen la distancia involucrada, los recursos e infraestructura necesarios, y los peligros naturales que las colonias en estas lunas tendrían que enfrentar. Para empezar, aunque Saturno puede ser abundante en recursos y más cercano a la Tierra que Urano o Neptuno, todavía está muy lejos.

En promedio, Saturno está aproximadamente a 1.429 millones de kilómetros de la Tierra; o ~ 8.5 UA, el equivalente a ocho y media veces la distancia promedio entre la Tierra y el Sol. Para poner eso en perspectiva, tomó el Voyager 1 sondear aproximadamente treinta y ocho meses para alcanzar el sistema de Saturno desde la Tierra. Para las naves espaciales tripuladas, que transportan colonos y todo el equipo necesario para colonizar la superficie, tomaría mucho más tiempo llegar allí.

Estos buques, para evitar ser demasiado grandes y caros, tendrían que depender de la criogenia o la tecnología relacionada con la hibernación para ahorrar espacio en el almacenamiento y el alojamiento. Si bien este tipo de tecnología se está investigando para las misiones tripuladas a Marte, todavía está en fase de investigación y desarrollo.

Cualquier embarcación involucrada en los esfuerzos de colonización, o utilizada para enviar recursos hacia y desde el sistema Cronian, también necesitaría tener sistemas de propulsión avanzados para garantizar que pudieran realizar los viajes en un período de tiempo realista. Dadas las distancias involucradas, esto probablemente requeriría cohetes que usaran propulsión nuclear térmica, o algo aún más avanzado (como los cohetes antimateria).

Y aunque el primero es técnicamente factible, todavía no se han construido tales sistemas de propulsión. Cualquier cosa más avanzada requeriría muchos años más de investigación y desarrollo, y un gran compromiso en recursos. Todo esto, a su vez, plantea la cuestión crucial de la infraestructura.

Básicamente, cualquier flota que opere entre la Tierra y Saturno requeriría una red de bases entre aquí y allá para mantenerlos abastecidos y alimentados. Entonces, realmente, cualquier plan para colonizar las lunas de Saturno tendría que esperar a la creación de bases permanentes en la Luna, Marte, el Cinturón de Asteroides, y muy probablemente en las lunas jovianas. Este proceso sería excesivamente costoso para los estándares actuales y (nuevamente) requeriría una flota de barcos con sistemas de propulsión avanzados.

Y aunque la radiación no es una amenaza importante en el sistema de Cronia (a diferencia de Júpiter), las lunas han sido objeto de una gran cantidad de impactos a lo largo de su historia. Como resultado, cualquier asentamiento construido en la superficie probablemente necesitaría protección adicional en órbita, como una cadena de satélites defensivos que podrían redirigir los cometas y los asteroides antes de llegar a la órbita.

Dados sus abundantes recursos y las oportunidades que presentaría para explorar más profundamente el Sistema Solar (y tal vez incluso más allá), Saturno y su sistema de lunas es un gran premio. Además de eso, la posibilidad de colonizar allí es mucho más atractiva que otras ubicaciones que conllevan mayores riesgos (es decir, las lunas de Júpiter).

Sin embargo, tal esfuerzo sería desalentador y requeriría un compromiso multigeneracional masivo. Y cualquier esfuerzo de este tipo probablemente tendría que esperar a la construcción de colonias y / o bases en lugares más cercanos a la Tierra primero, como en la Luna, Marte, el Cinturón de Asteroides y alrededor de Júpiter. Pero ciertamente podemos mantener la esperanza a largo plazo, ¿no?

Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre colonización aquí en la revista Space. Aquí está ¿Por qué colonizar primero la luna ?, ¿Cómo colonizamos Mercurio ?, ¿Cómo colonizamos Venus ?, ¿Colonizando Venus con ciudades flotantes, colonizaremos Marte ?, ¿cómo colonizamos las lunas de Júpiter ?, y la guía definitiva para la terraformación.

Astronomy Cast también tiene muchos episodios interesantes sobre el tema. Echa un vistazo al Episodio 59: Saturno, Episodio 61: Lunas de Saturno, Episodio 95: Humanos a Marte, Parte 2 - Colonos, Episodio 115: La Luna, Parte 3 - Regreso a la Luna, y Episodio 381: Asteroides Huecos en Ciencia Ficción.

Fuentes:

  • NASA: Exploración del sistema solar - Lunas de Saturno
  • NASA - Cassini: Misión a Saturno - Lunas
  • Wikipedia - Lunas de Saturno
  • Wikipedia - Colonización del Sistema Solar Exterior

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