Bienvenido a la serie.colonización del sistema solar!¡Hoy aprenderemos sobre las lunas más grandes de Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calisto!
1610,Galileo GalileiPrimer astrónomo en usar un telescopio para descubrir las grandes lunas de Júpiterde su propio diseño.A medida que pasa el tiempo, estos mesesIo, Europa, Ganímedes, Calisto– serán llamados colectivamente los satélites galileanos en honor al descubridor.Y con el nacimiento de la exploración espacial, lo que aprendimos sobre estos satélites nos fascina e inspira.
Por ejemplo, desdepioneroYviajeroAl ver las sondas que pasaban por el sistema hace décadas, los científicos sospecharon que los satélites como Europa podrían ser la mejor opción para encontrar vida en el sistema solar más allá de la Tierra.Y debido a la presencia de hielo de agua, océanos interiores, minerales y moléculas orgánicas, se ha especulado que algún día la humanidad podría establecer colonias en uno o más de estos mundos.
Ejemplos de novelas:
El concepto de un sistema de Júpiter colonizado aparece en muchas publicaciones de ciencia ficción.Por ejemplo, la novela de Robert A. Heinleinel granjero del cielo(1953) se centra en un adolescente y su familia que se mudan a Ganímedes.La luna está en proceso de terraformación en la historia, y se están reclutando granjeros para ayudar a convertirla en una colonia agrícola.
También se menciona que se hicieron intentos para traer una atmósfera a Callisto durante el curso de la historia.Muchas de sus otras novelas contienen referencias a las colonias de Ganímedes.Piedra rodante(1952),estrella doble(1956),no temeré el mal(1970), y escrito póstumamentevariabilidad(2006).
En 1954, Paul AndersonOjo de Ganímedes(1954).En esta historia, un grupo de terraformadores visita un asentamiento en Ganímedes llamado X, fundado hace dos siglos por un grupo de fanáticos religiosos en América.
De Arthur C. ClarkeOdisea del espacioLa luna de Europa juega un papel central en la serie.para2010: Odisea 2(1982) Una antigua raza alienígena está convirtiendo a Júpiter en un segundo sol, convirtiendo a la Luna en un cuerpo celeste habitable.El calor de este enano (Lucifer) podría derretir el hielo de la superficie de Europa y permitir que la vida evolucione debajo de él.
para2061: Odisea 3, Clarke también observa cómo el calor de Lucifer sublimó parcialmente la superficie de Ganímedes, creando un gran lago ecuatorial.Isaac Asimov también usó las lunas de Júpiter en sus historias.Del cuento “¡No es definitivo!”(1941) y “Victoria ‘involuntaria'” (1942), surge un conflicto entre los humanos que viven en Ganímedes y los habitantes de Júpiter.
De un cuento de Philip K. DickMolde de Yancy(1955), Callisto es el hogar de una colonia donde el público sigue la dirección del comentarista público Yancy, quien les habla en la televisión pública.de bruce sterlingcisma(1985), Europa está habitada por un grupo de posthumanos modificados genéticamente que compiten por el control del sistema solar.
El cuento de Alastair Reynolds “Un espía en Europa” describe una colonia construida bajo la superficie del hielo de Europa.Mientras tanto, una raza humana genéticamente modificada (llamada “habitantes”) fue creada para vivir en aguas subterráneas cerca del límite entre el núcleo y el manto, donde los respiraderos hidrotermales mantienen el agua caliente y habitada por vida nativa.
Novela de Kim Stanley Robinsonel sueño de galileo(2009) y2312(2012) Presenta una colonia de Io con asentamientos establecidos para hacer frente a superficies hostiles y volcánicamente activas.La novela anterior está ambientada en parte en Calisto, en la que la gran ciudad de Valhalla se construyó alrededor de los círculos concéntricos del enorme cráter de la luna (también mencionado en 2312).
de robinsonmemoria blanca pura(1985), el protagonista visita Europa, hogar de una gran colonia humana que vive alrededor de charcos de hielo fundido.y en su novelamarte azul(1996), Robinson da cuenta de pasada de una colonia próspera en Calisto.
Método sugerido:
Desde que la sonda Voyager pasó por el sistema de Júpiter, ha habido varias propuestas de misiones tripuladas a las lunas de Júpiter e incluso la construcción de asentamientos.Por ejemplo, en 1994Proyecto ArtemisaFue fundado para colonizar la luna en el siglo XXI.
Pero en 1997 también lo redactaron.Plan para colonizar Europa, requería que el iglú se construyera en la superficie.Esto servirá como base para que los científicos exploren el mar subterráneo a través de la corteza de hielo de Europa.El plan también discutió el posible uso de “bolsas de aire” en las capas de hielo para la habitación humana a largo plazo.
En 2003, la NASA publicó el siguiente estudio:concepto innovadortiempoUmánoMatrizsangrecarrilmiexploración(HOPE) se ocupó de la exploración del futuro del sistema solar.Debido a su gran distancia de Júpiter y la baja exposición a la radiación, el destino de este estudio fue la luna Calisto.
El plan requería que la operación comenzara en 2045. Comenzará con la creación de una base en Calisto donde el equipo científico podrá operar de forma remota un submarino robótico que se utilizará para explorar las aguas interiores de Europa.El equipo científico también desenterró muestras de la superficie cerca del lugar de aterrizaje de Callisto.
Finalmente, la expedición Callisto establecerá un hábitat de superficie reutilizable que se puede recolectar para obtener hielo y convertirlo en combustible para cohetes.Por lo tanto, la base podría servir como base de reabastecimiento para todas las futuras misiones de explotación en el sistema de Júpiter.
También en 2003, la NASA informó que una misión tripulada a Calisto sería posible en la década de 2040.De acuerdo ainvestigación conjuntaLa misión, anunciada por el Centro de Investigación Glenn y el Instituto Aeroespacial de Ohio, contará con una nave espacial equipada con Propulsión Nuclear-Eléctrica (NEP) y gravedad artificial, que contará con una tripulación que pasará cinco años en una misión a Calisto para establecer el base transportará
en su libroEntrando al espacio: creando una civilización de astronautas(1999), Robert Zubrin propuso minar las atmósferas de los exoplanetas, incluido Júpiter, para obtener helio-3 como combustible.Esto requiere una base en uno o más satélites galileanos.Los tornillos también sonadivina sobre esto, citado aquí en la Tierra y en cualquier otro lugar del sistema solar donde existan colonias, una forma de alimentar un reactor de fusión infinitesimal.
en los años 2000base del bote salvavidas– Se estableció una organización sin fines de lucro dedicada a la preservación de la humanidad.En 2012, publicaron un estudio titulado “”.La colonización de satélites de Júpiter: una evaluación de nuestras elecciones y alternativas“, consideró la colonización de las lunas galileanas como una alternativa potencial a la colonización en la Luna o Marte.
paraOctubre 2012, Elon Musk reveló su concepto.Transporte de colonias de Marte(MCT) fue fundamental para su objetivo a largo plazo de colonizar Marte.En ese momento, Musk dijo que los primeros vuelos no tripulados de la nave espacial de transporte a Marte se realizarían en 2022 y que las primeras misiones MCT tripuladas partirían en 2024.
Septiembre 2016, durante 2016Sociedad Espacial InternacionalMusk ha revelado detalles adicionales sobre sus planes, que incluyensistema de transporte interplanetario(ITS) y costo estimado.Originalmente destinado a transportar colonos a Marte, este sistema evolucionó para servir como transporte para humanos a lugares más distantes en el sistema solar, incluidas Europa y otras lunas de Júpiter.
Ventajas potenciales:
Establecer una colonia en el satélite galileano tiene muchos beneficios potenciales para la humanidad.En primer lugar, el sistema de Júpiter es increíblemente rico en moléculas orgánicas y volátiles, como agua, dióxido de carbono y hielo de amoníaco.También se cree que las lunas de Júpiter contienen grandes cantidades de agua líquida.
por ejemplo,Las aguas interiores de EuropaSugiere que puede contener hasta 3×10.18medioTres– 3.000 billones de kilómetros cúbicos o 719,7 billones de millas cúbicas de agua.Esto es un poco más que el volumen de todos los océanos de la Tierra combinados.Las colonias en las lunas de Júpiter también podrían permitir misiones al mismo Júpiter, donde podría recolectar hidrógeno y helio-3 como combustible nuclear.
El establecimiento de colonias en Europa y Ganímedes permite llevar a cabo varias misiones de exploración en las aguas interiores donde se cree que se encuentran estos satélites.Dado que también se cree que estos océanos son los lugares más probables en nuestro sistema solar para la vida extraterrestre, la capacidad de examinarlos de cerca ayudará a la investigación científica.
Las colonias en las lunas de Io, Europa, Ganímedes y Calisto también facilitarán misiones más alejadas del sistema solar.Esta colonia puede servir como escala y base de reabastecimiento para misiones hacia y desde el sistema Kronian.El sistema de satélites de Saturno) donde se pueden recolectar recursos adicionales.
En resumen, las colonias en Júpiter proporcionarán a la humanidad abundantes recursos y enormes oportunidades de investigación.Hay una oportunidad de crecer como especie, luego hay una oportunidad de convertirse en una especie después de la escasez.Asume que puedes superar todas las dificultades.
Logros:
Por supuesto, estos desafíos son grandes y numerosos.Esto incluye, pero no se limita a, la radiación, los efectos a largo plazo de una menor gravedad, problemas de transporte, falta de infraestructura y, por supuesto, los costos totales involucrados.Dados los riesgos que la radiación representa para la exploración, es apropiado abordar este aspecto en primer lugar.
Las lunas galileanas más cercanas a Júpiter, Iowa y Europa, reciben la mayor cantidad de radiación de estas lunas.Esto se ve agravado por el hecho de que no hay un campo magnético protector y una atmósfera muy delgada.Entonces, la superficie de Io recibe un promedio de alrededor de 3600 rem por día, mientras que Europa recibe alrededor de 540 rem por día.
A modo de comparación, las personas en la Tierra están expuestas a menos de 1 rem por día (0,62 para personas que viven en países desarrollados).La exposición a 500 rems por día puede ser fatal, y la exposición a alrededor de 75 rems durante varios días puede causar problemas de salud graves y envenenamiento por radiación.
Ganímedes es la única luna galileana (excepto la Tierra, un objeto gigante no gaseoso) que tiene una magnetosfera.Sin embargo, todavía está dominado por el poderoso campo magnético de Júpiter.En promedio, la luna recibe alrededor de 8 rads de radiación por día.Marte está expuesto.en promedio por año.
Callistoman está lo suficientemente lejos de Júpiter como para no ser controlado por su entorno.Los niveles de radiación aquí alcanzan alrededor de 0,01 rems por día, que es solo una fracción de lo que estamos expuestos en la Tierra.Pero estar lejos de Júpiter significa que también estás experimentando una parte importante del problema (al menos no la falta de calentamiento por mareas en el interior).
Otro problema importante son los efectos a largo plazo de la baja gravedad de este satélite en la salud humana.En el satélite galileano, la gravedad superficial oscila entre 0,126 g (para Calisto) y 0,183 g (para Io).Es similar a la Luna (0,1654 g), pero mucho menor que Marte (0,376 g).Y aunque el efecto de la gravedad baja no es muy conocido,Efectos a largo plazo de la microgravedadIncluye pérdida de densidad ósea y degeneración muscular.
En comparación con otros lugares potenciales de colonización, el sistema de Júpiter también esmuy lejos de la tierra.Por lo tanto, transportar a la tripulación y todo el equipo pesado necesario para construir una colonia lleva mucho tiempo, al igual que la misión de transportar recursos hacia y desde las lunas de Júpiter.
Para darle una idea de cuánto tiempo llevará, consideremos algunas misiones del mundo real a Júpiter.La primera nave espacial de la NASA en viajar de la Tierra a Júpiterpionero 10La nave espacial lanzada el 3 de marzo de 1972 y llegó al sistema de Júpiter el 3 de diciembre de 1973, tuvo un tiempo de vuelo de 640 días (1,75 años).
pionero 11Empezó un viaje en 606 días, pero, al igual que sus predecesores, simplemente pasó el sistema en su camino hacia un exoplaneta.De manera similar, las sondas Voyager 1 y 2 que atravesaron el sistema tardaron 546 y 688 días, respectivamente.Para misiones directas como la sonda GalileoJunomiSesión, el tiempo de viaje fue más largo.
En el caso de Galileo, la sonda salió de la Tierra el 18 de octubre de 1989 y llegó a Júpiter el 7 de diciembre de 1995. En otras palabras, tomó 6 años, 1 mes y 19 días sin un vuelo de la Tierra a Júpiter. por.Juno, por otro lado, fue lanzado desde la Tierra el 5 de agosto de 2011 y alcanzó la órbita alrededor de Júpiter el 5 de julio de 2016 – 1796 o menos de cinco años.
Y debe tenerse en cuenta que esta misión fue una misión no tripulada que contenía solo sondas robóticas y no era una nave lo suficientemente grande como para albergar una gran tripulación, suministros y equipo pesado.Como resultado, las naves coloniales tendrían que ser mucho más grandes y pesadas y requerirían sistemas de propulsión avanzados, como:Motores nucleares-térmicos/nucleares-eléctricos– Para asegurarse de que viajan dentro de un tiempo razonable.
Las misiones hacia y desde las lunas de Júpiter requieren una base entre la Tierra y Júpiter para proporcionar repostaje y reabastecimiento y reducir el costo de las misiones individuales.Esto significa que será necesario establecer puestos de avanzada permanentes en los cinturones lunares, marcianos y posiblemente de asteroides antes de que cualquier misión a las lunas de Júpiter pueda considerarse factible o rentable.
Estos dos últimos problemas plantean problemas de costos.Entre el costo de construir una nave capaz de viajar a Júpiter en una cantidad significativa de tiempo, construir las bases necesarias para apoyarlo y construir una colonia usted mismo, ¡colonizar las lunas de Júpiter sería prohibitivamente costoso!Junto con los riesgos de hacerlo, debes dudar si vale la pena.
Por otro lado, en el contexto de la exploración y colonización del espacio, la idea de construir un puesto avanzado humano permanente en las lunas de Júpiter tiene sentido.Con las precauciones adecuadas y poniendo el tipo correcto de recursos, cualquier problema puede resolverse.Y aunque tendremos que esperar hasta que se establezcan colonias/bases similares en la Luna y Marte, no es una mala idea en cuanto a los “próximos pasos”.
Una colonia en una de las lunas galileanas le daría a la humanidad un punto de apoyo fuera del sistema solar y accedería a una gran cantidad de recursos y una escala para futuras misiones a Saturno y más allá.Una vez más, todo depende de cuánto estemos dispuestos a gastar.
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre la colonización en Universe Today.Aquí¿Por qué colonizar la luna en primer lugar?,¿Cómo se coloniza el mercurio?,¿Cómo se coloniza Venus?,Coloniza Venus como una ciudad flotante,¿Colonizaremos Marte?, YLa guía definitiva de terraformación..
Astronomy Cast también tiene episodios interesantes sobre este tema.verificarEpisodio 95: De humanos a Marte, parte 2 – Colonos,Episodio 115: La Luna, Parte 3 – Regreso a la Luna,One Piece 381: Un asteroide hueco en la ciencia ficción.
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