Avaruuskolonisaatio on hypoteettinen autonomisten ihmisasutusten luominen maan ulkopuolelle .
Kolonisaatioharrastajat uskovat, että Kuussa ja Maata lähimpänä olevilla planeetoilla ja asteroideilla on riittävästi resursseja tällaisen asutuksen luomiseksi esimerkiksi robotti-3D-tulostustekniikoiden avulla. Aurinkoenergiaa on siellä melko helposti saatavilla. Modernin tieteen saavutukset ovat yleensä riittäviä tutkimustukikohtien rakentamiseen Maan ulkopuolelle, kun taas autonomisten siirtokuntien luominen on suuruusluokkaa vaikeampi tehtävä, jota ollaan parhaillaan ratkaisemassa Manner-Antarktiksen osalta maan päällä (sellainen ratkaisu arktisen alueen osalta on ollut osittain toteuttanut Venäjä ). Autonomisia siirtokuntia voidaan koota tai tulostaa automaattisesti paitsi planeetoilla, myös ulkoavaruudessa, kun tutkijat ratkaisevat säteilyn ja meteoriittien torjuntaan liittyviä ongelmia.
Maapallon globaalien katastrofien sattuessa planeetan mittakaavassa ihmiskunnalla on mahdollisuus tehdä oma "varmuuskopio elämästä" (henkilöstä ja joistakin eläimistä) siirtokuntien muodossa avaruudessa, esimerkiksi muodossa Space bagel -kaupungeista .
Maan liikakansoituksen ongelma tulevaisuudessa voidaan myös kompensoida luomalla tällaisia asutuksia avaruuteen. Esimerkiksi Kiinan avaruusohjelma kehittyy nopeasti ja aktiivisesti: ensimmäistä kertaa yli neljäänkymmeneen vuoteen maan päälle on ilmaantunut kuukiviä, tutkimusluotain lentää jo Marsiin, maa suorittaa laukaisuja enemmän kuin kukaan muu maailmassa, ja Pekingillä on suurenmoisia suunnitelmia.
K. E. Tsiolkovsky , teoreettisen astronautiikan perustaja, antoi valtavan panoksen ihmiskunnan avaruustutkimuksen popularisoimiseen . Hän visioi raketteja, keinotekoisia satelliitteja, kiertorataasemia ja avaruuskävelyjä kauan ennen kuin ne olivat todellisuutta.
Avaruuden kolonisaatio on myös tieteiskirjallisuuden pääteema .
Jotta ihminen pysyisi pysyvästi maan ulkopuolella, asutuksen on säilytettävä ympäristöparametrit asumiskelpoisissa rajoissa, eli luotava niin sanottu homeostaasi . Joko ihmiskehon täytyy teknisten mutaatioiden seurauksena mukautua olemassa oleviin elinoloihin.
Maan ulkopuolisen ympäristön ja asutusympäristön välillä voi olla useita vuorovaikutuksia:
Yllä olevien vaihtoehtojen yhdistelmät ovat myös mahdollisia. Mutta emme saa unohtaa painovoimaa, koska painovoiman puuttuessa ihmiskeho surkastuu erittäin nopeasti (pääasiassa lihakset, elimet ja sydänkudos - sydänlihas)
Omavaraisuus on maan ulkopuolisen asutuksen valinnainen ominaisuus, mutta vain pysyvän ja vastaavan ehdon mukaan[ selventää ] resurssien vaihto Maan ja siirtokunnan välillä; muuten voimme puhua vain pohjasta.
Siirtokunnan autonomia antaisi mahdollisuuden moninkertaisesti lisätä asutuksen kasvuvauhtia ja vähentää huomattavasti sen riippuvuutta maapallosta. Välivaihe voi olla siirtokuntia, jotka vaativat vain tietoa maapallolta: tieteellinen, insinööri jne.
Autonomisten moduulien rakentaminen on mahdollista rakentajarobottien avulla, jotka on ohjelmoitu 3D-tulostukseen ja asumisrakenteiden kokoamiseen, tällaisten rakenteiden päivittämiseen ja kunnossapitoon sekä asukkaiden ravintoon. Lupaavaa on myös mineraalien louhinnan, toimituksen ja käsittelyn robotisointi asteroideilla ( Industrial development of asteroids ).
Vuonna 2002 antropologi John Moore ehdotti, että 150-200 asukkaan asutus voisi normaalisti olla olemassa 6-8 sukupolven ajan (noin 200 vuotta ).
Siirtokunnan paras sijainti on yksi tärkeimmistä kiistakohdista avaruuden kolonisaation kannattajien keskuudessa.
Siirtokunnat voivat sijaita seuraavissa paikoissa:
Kuu on luonnollisin ja suhteellisen helposti saavutettavissa oleva paikka maan ulkopuolisille kolonisaatioille. " Kuun rodun " aikakaudella Neuvostoliitolla oli jopa erityinen projekti kuun tukikohtien - siirtokuntien " Zvezda " luomiseksi.
Lagrange-pisteetIdeoita esitetään tilapäisten tai pysyvien asuttujen siirtokuntien sekä avaruusasemien, vaihto- ja energiakeskittymien luomiseksi Maa-Kuu-järjestelmien Lagrange-pisteisiin (pisteet L 1 - L 5 ) ja Aurinko-Maa (pisteet L 1 ) ja L2 ) .
MarsNASAn tutkimus on vahvistanut veden esiintymisen Marsissa [1] . Näin ollen Marsin olosuhteet näyttävät riittävän elämään.
Marsin maaperän parametrit ( pH - suhde , kasveille välttämättömien kemiallisten alkuaineiden läsnäolo ja eräät muut ominaisuudet) ovat lähellä Maan vastaavia, ja Marsin maaperällä olisi teoriassa mahdollista kasvattaa kasveja.
Marsia pidetään yhtenä todennäköisimpänä ehdokkaana ensimmäisen kuun jälkeisen maan ulkopuolisen asutuksen paikkaan. Sen kokonaispinta-ala on suunnilleen yhtä suuri kuin maapallon pinta-ala. Marsissa on suuria vesivarantoja, ja myös hiiltä on läsnä ( ilmakehän hiilidioksidin muodossa ). On todennäköistä, että Marsiin on kohdistunut samoja geologisia ja hydrologisia prosesseja kuin Maahan ja se saattaa sisältää mineraalimalmeja (vaikka tätä ei ole todistettu). Olemassa olevat laitteet riittäisivät saamaan Marsin maaperästä ja ilmakehästä elämälle välttämättömät resurssit (vesi, happi jne. ). Marsin ilmakehä on melko ohut (vain 800 Pa eli noin 0,8 % Maan paineesta merenpinnan tasolla), ja ilmasto on kylmempää. Marsin painovoima on noin kolmannes Maan painovoimasta.
Keskustellaan mahdollisuudesta luoda Marsin tukikohta-asutusalueita ja Marsin (ilmakehän) globaali terraformointi, jotta sen pinta saadaan kokonaan tai osittain asumiskelpoiseksi. Marsin kolonisaatiossa ja terraformaatiossa on otettava huomioon mahdollinen orgaanisten yhdisteiden ja jopa elämän esiintyminen .
8. heinäkuuta 2011, heti Atlantis STS-135 -sukkulan viimeisen laukaisun jälkeen , Yhdysvaltain presidentti Barack Obama ilmoitti virallisesti, että "amerikkalaisilla astronauteilla on uusi tavoite - lento Marsiin" [2] .
Hundred-Year Starship on projekti , joka lähettää peruuttamattomasti ihmisiä Marsiin kolonisoimaan planeetan. Projektia on vuodesta 2010 lähtien kehittänyt Ames Research Center , yksi NASAn tärkeimmistä tieteellisistä laboratorioista . Projektin pääideana on lähettää ihmisiä Marsiin ikuisesti. Tämä vähentää merkittävästi lennon kustannuksia, on mahdollista ottaa enemmän rahtia ja miehistöä. Jatkolennot tuovat uusia siirtolaisia ja täydentävät heidän tarvikkeitaan.
CeresCeresin kolonisaatiota vaikeuttaa planeetan sijainti asteroidivyöhykkeellä sekä auringonvalon puute.
MercuryKorkeat lämpötilaolosuhteet vaikeuttavat suuresti Merkuriuksen kolonisaatiota, koska planeetta on lähellä aurinkoa. Mutta toisaalta tällaisen järjestelyn ansiosta siirtolaiset voivat tulla toimeen pelkästään aurinkoenergialla varmistaakseen elämän planeetalla. Merkuriuksen korkein lämpötila on 427 °C [3] .
VenusVenuksen kolonisaatio liittyy sen maaperän muodostamisen maailmanlaajuiseen tehtävään, jolla on suurin organisatorinen monimutkaisuus, koska planeetalla on äärimmäisen mahdotonta hyväksyä ihmisen toiminnalle ja jopa teknologialle, ankarille lämpötilaolosuhteille ja ilmakehille.
Asteroidit ja pienet planeetatPienten asteroidien etuna on, että ne voivat kulkea melko läheltä Maata useita kertoja vuosikymmenessä. Näiden reittien välissä asteroidi voi liikkua 350 miljoonan kilometrin päähän Auringosta ( aphelion ) ja jopa 500 miljoonan kilometrin päähän Maasta. Mutta pienillä asteroideilla on myös haittoja. Ensinnäkin tämä on hyvin pieni painovoima , ja toiseksi, on aina olemassa vaara, että asteroidi, jolla on siirtokunta, törmää johonkin massiiviseen taivaankappaleeseen. Usein arvioidaan mahdollisuutta kolonisoida asteroideja niiden resurssien teollista kehittämistä varten - malmimineraaleja ( rubidium , cesium , iridium , muut harvinaiset metallit ) sekä happea (varustaa pesäkkeitä ilmalla) ja vetyä ( rakettien polttoaineeksi ja energian saanti pesäkkeille ) Ceresistä ja muista asteroidivyöhykkeen kohteista.
Jupiterin ja Saturnuksen kuut ja muut aurinkokunnan ulommat kohteetJupiterin ja Saturnuksen kuiiden ja aurinkokunnan ulompien kohteiden kolonisointi on vaikea tehtävä niiden suuren etäisyyden vuoksi maapallosta. on myös otettava huomioon orgaanisten yhdisteiden mahdollinen esiintyminen ja jopa elämä: Europalla , Titanilla , Enceladuksella jne.
Orbitaaliset siirtokunnat ovat itse asiassa rakenteita, jotka ovat laajennettuja ja parannettuja kiertorata-asemia (katso Space bagel -kaupungit ).
Jotkut asiantuntijat suhtautuvat skeptisesti avaruuden kolonisaatioon. Näitä ovat erityisesti ensimmäinen amerikkalainen astronautti , joka teki kiertoradalle, John Glenn sekä kosmonautti ja avaruusalusten suunnittelija Konstantin Feoktistov . Tämän näkökulman mukaan ihmiselämän ylläpitäminen avaruudessa on liian kallista, mutta siihen ei ole tarvetta, koska automaatio voi tehdä kaiken tarvittavan työn. K. Feoktistovin mukaan kosmonautien toiminta kaikilla kiertorata-asemilla syvän avaruuden tutkimiseksi antoi paljon vähemmän tuloksia kuin yksi automaattinen Hubble- teleskooppi . Maapallolla Etelämanner ja merenpohja eivät ole täysin kehittyneet , koska se on edelleen tehotonta - avaruustutkimus olisi vieläkin kalliimpaa ja vielä vähemmän tehokasta. Pitkällä aikavälillä, kun tekoäly ei ole huonompi kuin ihminen, ihmisten lähettäminen avaruuteen, jotka on mukautettu yksinomaan maallisiin olosuhteisiin erilaisten töiden suorittamiseen, voi olla ilmeisen sopimatonta. Esimerkiksi fyysikko Oleg Dobrocheev puhuu tästä [4] . On todellakin helpompaa ja turvallisempaa, jos astronautit lentävät robottien jo rakentamaan tai tulostamaan tukikohtaan, jossa on valmiina infrastruktuuri ja automatisoidusti kasvatettu ruoka.
Kustannukset _ Monet ihmiset liioittelevat suuresti tilan kustannuksia aliarvioivat samalla puolustuskustannukset. Esimerkiksi 13. kesäkuuta 2006 Yhdysvaltain kongressi sitoi 320 miljardia dollaria Irakin sotaan, kun taas Hubble-avaruusteleskooppi maksoi vain 2 miljardia dollaria ja NASAn keskimääräinen vuosibudjetti on vain 15 miljardia dollaria. Toisin sanoen NASAn nykyisellä rahoitustasolla Irakin sotaan käytetyt rahat olisivat riittäneet avaruusjärjestön johtamiseen noin 21 vuodeksi. Ja koko maailman vuotuinen sotilasbudjetti ylittää yleensä 1,5 biljoonaa dollaria. Ihmiset myös usein aliarvioivat, kuinka paljon avaruusteknologia (esimerkiksi satelliittiviestintä ja meteorologiset satelliitit ) auttaa heitä heidän jokapäiväisessä elämässään, puhumattakaan maatalouden tuottavuuden kasvusta, luonnonkatastrofien riskien vähenemisestä jne . "Avaruuskustannus"-argumentti on myös implisiittinen. olettaa, että rahat, joita ei käytetä avaruuteen, menevät automaattisesti sinne, missä se hyödyttää ihmiskuntaa - mutta näin ei ole (he voivat mennä samoihin sotiin). Siinä ei myöskään oteta huomioon sitä, että avaruusteknologiat paranevat ja sen seurauksena toiminta ulkoavaruudessa ja sitä kautta avaruustutkimustyö halpenevat vähitellen. Erityisesti, jos lähitulevaisuudessa on mahdollista luoda luotettava ydinsuihkumoottori, niin tämä mahdollistaa riittävän korkean teknologian uudelleenkäytettävien yksivaiheisten avaruusalusten luomisen, jonka käyttö vähentää erilaisten lastien toimituskustannuksia. Maan kiertoradalle ja Kuuhun vähintään suuruusluokan verran. (Vertailuksi: ydinvoimattoman yksivaiheisen aluksen luominen on erittäin monimutkainen suunnittelutehtävä, jolla on kyseenalaiset näkymät.) Myös avaruusydinsuihkumoottorit lyhentävät merkittävästi planeettojen välisten lentojen aikaa, mikä poistaa niiden keston ongelman. Esimerkiksi lentoaika Marsiin perinteisillä kemiallisilla raketimoottoreilla tulee olemaan noin 9 standardikuukautta, kun taas VASIMR -tyyppisen ydinmoottorin käyttö lupaa lyhentää lentoajan Marsiin kahteen kuukauteen (tällä hetkellä työvuoro ISS :llä on noin neljä kuukautta), mikä yksinkertaistaa merkittävästi VASIMR -moottoreilla varustetun laivan miehistön ja matkustajien hengen ylläpitämistä .
Kustannusargumenttia täydentää argumentti tuloksen olemassaolosta . Esimerkiksi ISS :ään käytetyt varat voidaan nähdä todellisena tuloksena - itse avaruusaseman fyysisenä läsnäolona. ISS on olemassa, astronautit lentävät sillä, ja halutessaan kuka tahansa voi nähdä sen kaukoputken läpi. Joihinkin epämääräisiin "ihmisten elämän parantamiseen maan päällä" käytetyt rahat menevät usein "ei mihinkään", eikä aina ole mahdollista määrittää, nähdä ja tuntea jotain todellista fyysistä tulosta. Ja ISS - se on.
Maata . Etelämantereen, merenpohjan ja muiden kehittymättömien alueiden kehitystä hankaloittaa ei niinkään ympäristön vihamielisyys, vaan läheisten käytettävissä olevien energialähteiden ja tuotannon järjestämiseen tarvittavien materiaalien puute. Kosmonautien (sekä sukellusveneiden, Etelämantereen valloittajien ja muiden) elämän ylläpitämisen kustannukset määräytyvät kaiken tarvittavan maasta toimittamisen kustannuksista. Riittävän tehokkailla ja turvallisilla voimalaitoksilla ja paikallisella tuotannolla vihamielinen ympäristö voidaan muuttaa asumiskelpoiseksi ympäristöksi halvemmalla. Avaruuden kolonisaation kannattajat uskovat, että on helpompi tehdä massiivinen energia- ja materiaalituotannon siirto avaruuteen kuin tehdä sama Etelämantereella tai merenpohjassa. He näkevät Maan kehittymättömien alueiden kolonisaation ongelman massatuotannon arvaamattomissa ja useimmiten kielteisissä vaikutuksissa paikalliseen ekologiaan sekä planeetan polttoaineresurssien ehtymisessä energiankulutuksen tasaisen kasvun myötä. Vaihtoehtoiset lähteet , jotka käyttävät tuulen, auringon jne. energiaa, puolestaan vaativat huomattavia energiakustannuksia tuotantoon ja toimintaan, ne tarvitsevat vieraantuneen alueen kerätäkseen hajaenergiaa ja niiden tuotanto riippuu merkittävästi sääolosuhteista. Fuusioenergian saatavuus voi vähentää energiakriisin vakavuutta, mutta energiankulutuksen ja alueiden väestön kasvun myötä ympäristön saastumisen ongelmat eivät poistu .
Samaan aikaan avaruuteen asennettavat aurinkovoimalat eivät ole pohjimmiltaan riippuvaisia vuorokaudenaikojen ja kausivaihteluista (avaruudessa niitä ei ole ollenkaan), vaan ne voivat olla muiden kosmisten kappaleiden varjossa tai tilasta. ilmakehästä (se puuttuu), ei vapaan avaruuden läsnäolosta (se on suhteettoman suurempi kuin maan päällä), mutta maapallon lähiavaruuden roskaamisen ongelma syntyy. Peilit/akut voidaan aina suunnata edullisimmalla tavalla maksimaalisen tehovirran saamiseksi. Puolijohteisia aurinkokennoja ja muun tyyppisiä tuotteita valmistavat avaruustehtaat toimivat vakaissa olosuhteissa, joissa paikallista painovoimaa ja tyhjiötä voidaan hallita laajasti ja helposti .
Turvallisuus . Jos koko ihmiskunta jää maan päälle, on olemassa uhka sen täydellisestä tuhoutumisesta (esimerkiksi asteroidin putoamisen, maailmanlaajuisen sodan, pandemian tai luonnonkatastrofien seurauksena). Ihmiskunnan vapautuessa avaruuteen syntyy tietysti muitakin vaaroja: uusia sairauksia, mutaatioiden kiihtymistä, mahdollisia konflikteja siirtokuntien tai jopa muiden älykkäiden rotujen välillä, jotka voivat myös johtaa erilaisiin katastrofeihin tai jonkun osan kuolemaan. ihmiset. Mutta tavalla tai toisella, "avaruuden elämän varmuuskopion" luominen ja sen levittäminen edelleen useisiin kaukaisiin ja vaikeasti saavutettaviin avaruuden paikkoihin lisää merkittävästi mahdollisuuksia säilyttää maallinen elämä tällaisten globaalien katastrofien sattuessa. .
Robotit . Tässä vaiheessa automaattisten avaruusasemien käyttö ratkaisee täydellisesti tutkimusongelmat, mutta ei ratkaise maapallon väestön kasvun ja sen uusiutumattomien luonnonvarojen asteittaisen ehtymisen ongelmaa ollenkaan . Siksi ihmisten siirtäminen avaruusbagel-kaupunkeihin , jotka ovat nopeasti tulostettuja tai robottien rakentamia, samaan aikaan kuin asteroideilla louhinta, voi hyvinkin auttaa ratkaisemaan tämän ongelman pitkällä aikavälillä.
Toisaalta tekoälyjärjestelmien (AI) kehittäminen "yhtä hyviä kuin ihminen" herättää kysymyksen rinnakkaiselosta tällaisen uudenlaisen "elämän" kanssa. Vaikka tällaisen "ihanteellisen tekoälyn" luominen on tällä hetkellä fantastista, tavalla tai toisella, kehitystä tapahtuu ja se on toistaiseksi heijastunut menestyksekkäästi nykyaikaisten ääniavustajien syntymiseen .
Tekoälyn informaatiokehitystä täydentävät myös kolonisaation ja automatisoidun rakentamisen fyysiset menetelmät, teknologiat ja työkalut kehittyvät nykymaailmassa. Tiede sallii jo ihmiskunnan kehittää ja tutkia optimoituja vaihtoehtoja ja yhdistelmiä rakennusroboteista, jotka käyttävät mehiläisten aivoja muistuttavaa hermoverkkoa , jotka on varustettu 3D-tulostustekniikoilla ja jotka on ohjelmoitu sekä tulostamaan jättimäisiä avaruusrakenteita että toistamaan osia omaa kokoonpanoa, korjausta varten. Ja myös ohjelmoitu erityyppisten robottien kokoamiseen: mineraalien louhintaan, toimittamiseen ja samanaikaiseen käsittelyyn pienistä avaruuskappaleista ( Asteroidien teollinen kehitys ), materiaalien valmistukseen ja prosessoimiseen, asukkaiden ruoan kasvattamiseen, keskitettyyn automatisoituun keräykseen erilaisista energiatyypeistä. Ihmiskunta pohtii toisinaan tiedostamatta, mutta aktiivisesti ja rohkeasti tätä aihetta etsiessään lähestymistapoja sellaisiin teknologioihin, mikä näkyy viime vuosisatojen tieteiskirjoissa, elokuvissa ja jopa tietokonepeleissä, kuten StarCraft . Tässä pelissä tällaiset robotit osallistuvat aktiivisesti siirtokunnan luomiseen ja kehittämiseen. Ja kuten tiedätte, monet viime vuosisadan tieteiskirjallisuuden ideat ovat jo toteutuneet nykypäivänä.
Geenitekniikka . Transhumanismin kannattajat uskovat, että mikrobiologian , genetiikan ja nanoteknologian edistysaskeleet mahdollistavat biologisten rajoitusten voittamisen ja ihmiskehon mukauttamisen pitkään ja mukavaan elämään painottomuuden, lisääntyneen säteilyn ja muiden avaruuden elämäntekijöiden olosuhteissa. Kykyllä muuttaa omaa biologista luontoaan, sopeutua monenlaisiin ympäristöolosuhteisiin ja mahdollisesti keinotekoisesti parantaa aivojen kykyjä, tarve luoda tekoälyä käyttäviä robotteja ei välttämättä ole niin akuutti, koska ihmiset, eläimet tai kasvit yksinkertaistavat suuresti kolonisaation tehtävää. Esimerkiksi ihminen kestää alhaisia lämpötiloja, tai päinvastoin, biologisesti muunnetut seinäpäällysteet voivat hyvin lämmittää aseman tilat tai osastot ihmiselle miellyttävään lämpötilaan. Seinien ja kattojen " elävistä valaistuista itsestään paranevista pinnoitteista ", jotka perustuvat geneettisesti muunnetun rihmaston käyttöön, NASAlla on mielenkiintoisia käsitteitä ja kehityskulkuja, jotka on kuvattu artikkelissa "Planeettojen mykoarkkitehtuuri: kasvavat pintarakenteet tietyssä paikassa" [5] .
Yksityiskohtainen tarkastelu avaruuden kolonisoinnin vaihtoehdoista on esitetty esimerkiksi V. A. Zolotukhinin kirjassa [6] .
Bibliografisissa luetteloissa |
---|
Avaruuden kolonisaatio | ||
---|---|---|
Aurinkokunnan kolonisaatio |
| |
Terraformointi | ||
Kolonisaatio aurinkokunnan ulkopuolella | ||
Avaruusasutus | ||
Resurssit ja energia |
|
avaruusturismi | |
---|---|
Tärkeimmät yksityiset yritykset (projektit) |
|
Organisaatiot (projektit) |
|
Onnistuneet laivat | |
Elämä avaruudessa |
|
Historialliset tapahtumat | |
Luettelo avaruusmatkailijoista |