Kolonizace vesmíru

Kolonizace vesmíru  je hypotetické vytvoření autonomních lidských sídel mimo Zemi .

Kolonizační nadšenci se domnívají, že na Měsíci a planetách a planetkách nejblíže Zemi je dostatek zdrojů k vytvoření takového osídlení, například pomocí technologií robotického 3D tisku. Solární energie je tam poměrně snadno dostupná. Výdobytky moderní vědy obecně postačují k vybudování výzkumných základen mimo Zemi, přičemž vytváření autonomních sídel je řádově obtížnější úkol, který se v současnosti řeší pro kontinentální Antarktidu na Zemi (takové řešení pro Arktidu již bylo částečně implementováno Ruskem ). Autonomní sídla lze sestavovat nebo automaticky tisknout nejen na planetách, ale i ve vesmíru, kdy vědci řeší problémy protiradiační a protimeteoritní ochrany.

V případě globálních katastrof Země v planetárním měřítku má lidstvo šanci vytvořit si vlastní „záložní kopii života“ (člověka a některých zvířat) v podobě osad ve vesmíru, např. vesmírných bagelových měst .

Problém přelidnění Země v budoucnu může být také kompenzován vytvářením takových sídel ve vesmíru. Například čínský vesmírný program se rychle a aktivně rozvíjí: poprvé po více než čtyřiceti letech se na Zemi objevily měsíční kameny, výzkumná sonda už letí na Mars, země provádí starty více než kdokoli jiný na světě, a Peking má velkolepé plány.

K. E. Ciolkovskij , zakladatel teoretické kosmonautiky, významně přispěl k popularizaci průzkumu vesmíru lidstvem . Představoval si rakety, umělé satelity, orbitální stanice a výstupy do vesmíru dávno předtím, než se staly realitou.

Vesmírná kolonizace je také hlavním tématem sci-fi .

Prostředky

Podpora života

Pro trvalý pobyt člověka mimo Zemi musí sídliště udržovat parametry prostředí v obyvatelných mezích, tedy vytvářet tzv. homeostázu . Buď se lidské tělo v důsledku technologických mutací musí adaptovat na stávající životní podmínky.

Mezi mimozemským prostředím a prostředím lidských sídel může existovat několik typů interakce:

Možné jsou i kombinace výše uvedených možností. Nesmíme ale zapomínat na gravitaci, protože při absenci gravitace lidské tělo velmi rychle atrofuje (hlavně svaly, orgány a srdeční tkáň - srdeční sval)

Soběstačnost

Soběstačnost  je volitelný atribut mimozemského osídlení, ale pouze pod podmínkou trvalého a rovnocenného[ objasnit ] výměnu zdrojů mezi Zemí a kolonií; jinak se můžeme bavit jen o základu.

Autonomie kolonie by mnohokrát umožnila zvýšit rychlost růstu osady a výrazně snížit její závislost na Zemi. Mezistupněm mohou být kolonie, které vyžadují pouze informace ze Země: vědecké, inženýrské atd.

Robotizace

Konstrukce autonomních modulů je možná prostřednictvím stavebních robotů naprogramovaných tak, aby 3D tisk a sestavování staveb pro bydlení, aby takové struktury aktualizovali a udržovali je ve správném stavu, aby obyvatelům poskytovali jídlo. Slibná je také robotizace těžby, dodávky a zpracování nerostů na asteroidech ( Industrial development of asteroids ).

Populace

V roce 2002 antropolog John Moore navrhl, že osada o 150-200 lidech by normálně mohla existovat po 6-8 generací (asi 200 let ).

Umístění kolonie

Nejlepší umístění pro kolonii je jedním z hlavních bodů sporu mezi zastánci kolonizace vesmíru.

Kolonie mohou být umístěny na následujících místech:

Planety, měsíce a asteroidy

Měsíc

Měsíc je nejpřirozenější a relativně dostupné místo pro mimozemskou kolonizaci. V éře „ měsíční rasy “ měl SSSR dokonce specifický projekt na vytvoření lunárních základen-sídel „ Zvezda “.

Lagrangeovy body

Jsou vyjádřeny myšlenky na vytvoření dočasných nebo trvale obydlených sídel, jakož i vesmírných stanic, výměnných a energetických uzlů v Lagrangeových bodech soustav Země-Měsíc (body L 1  - L 5 ) a Slunce - Země (body L 1 a L2 ) .

Mars

Výzkum NASA potvrdil přítomnost vody na Marsu [1] . Zdá se tedy, že podmínky na Marsu jsou dostatečné k podpoře života.

Parametry marťanské půdy ( poměr pH , přítomnost chemických prvků nezbytných pro rostliny a některé další charakteristiky) se blíží parametrům Země a teoreticky by bylo možné na marťanské půdě pěstovat rostliny.

Mars je považován za jednoho z nejpravděpodobnějších kandidátů na umístění prvního mimozemského osídlení po Měsíci. Jeho celková plocha se přibližně rovná rozloze země. Na Marsu existují velké zásoby vody a je zde také uhlík (ve formě oxidu uhličitého v atmosféře ). Je pravděpodobné, že Mars prošel stejnými geologickými a hydrologickými procesy jako Země a může obsahovat minerální rudy (ačkoli to nebylo prokázáno). Stávající zařízení by stačilo k získání zdrojů nezbytných pro život (voda, kyslík atd. ) z marťanské půdy a atmosféry. Atmosféra Marsu je poměrně řídká (pouze 800 Pa , neboli asi 0,8 % zemského tlaku na úrovni moře) a klima je chladnější. Gravitace na Marsu je asi třetinová gravitace Země.

Diskutuje se o možnosti jak vytvoření marťanských základních osad, tak globální terraformace Marsu (atmosféry), aby byl celý jeho povrch nebo jeho část obyvatelná. Kolonizace a terraformace Marsu musí brát v úvahu možnou přítomnost organických sloučenin a dokonce života .

8. července 2011, bezprostředně po posledním startu raketoplánu Atlantis STS-135 , americký prezident Barack Obama oficiálně oznámil, že „američtí astronauti mají nový cíl – let na Mars“ [2] .

The Hundred-Year Starship je projekt , který  má neodvolatelně poslat lidi na Mars, aby kolonizovali planetu. Projekt vyvíjí od roku 2010 Ames Research Center  , jedna z hlavních vědeckých laboratoří NASA . Hlavní myšlenkou projektu je poslat lidi na Mars navždy. To povede k výraznému snížení nákladů na let, bude možné vzít více nákladu a posádky. Další lety dodají nové kolonisty a doplní jejich zásoby.

Ceres

Kolonizaci Ceres komplikuje umístění planety v pásu asteroidů a také nedostatek slunečního světla.

Merkur

Vysoké teploty značně komplikují kolonizaci Merkuru, kvůli blízkosti planety ke Slunci. Ale na druhou stranu takové uspořádání umožní kolonistům vystačit si pouze se sluneční energií, aby zajistili život na planetě. Maximální teplota na Merkuru je 427 °C [3] .

Venuše

Kolonizace Venuše je spojena s globálním úkolem její terraformace, která má nejvyšší organizační složitost kvůli přítomnosti na planetě extrémně nepřijatelných pro lidskou činnost a dokonce i technologie, náročných teplotních podmínek a atmosféry.

Asteroidy a planetky

Výhodou malých asteroidů je, že mohou několikrát za dekádu proletět poměrně blízko Země. V intervalech mezi těmito průlety se asteroid může pohybovat 350 milionů km od Slunce ( aphelion ) a až 500 milionů km od Země. Malé asteroidy mají ale i nevýhody. Za prvé se jedná o velmi malou gravitaci a za druhé vždy bude hrozit nebezpečí, že se asteroid s kolonií srazí s nějakým masivním nebeským tělesem. Často se odhaduje možnost kolonizace asteroidů za účelem průmyslového rozvoje jejich zdrojů - rudné nerosty ( rubidium , cesium , iridium , další vzácné kovy ), dále kyslík (pro zásobování kolonií vzduchem) a vodík (pro raketové palivo a dodávka energie do kolonií ) z Ceres a dalších objektů v pásu asteroidů.

Měsíce Jupiteru a Saturnu a další vnější objekty sluneční soustavy

Kolonizace měsíců Jupitera a Saturnu a vnějších objektů sluneční soustavy je obtížný úkol vzhledem k jejich velké vzdálenosti od Země; je třeba také vzít v úvahu možnou přítomnost organických sloučenin a dokonce i života: na Europě , Titanu , Enceladu atd.

Orbitální kolonie

Orbitální kolonie jsou ve skutečnosti struktury, které jsou zvětšenými a vylepšenými orbitálními stanicemi (viz Space bagel cities ).

Kolonizace vesmíru: klady a zápory

Názor skeptiků

Někteří odborníci jsou ke kolonizaci vesmíru skeptičtí. Patří mezi ně zejména první americký astronaut , který provedl orbitální let, John Glenn a kosmonaut a konstruktér kosmických lodí Konstantin Feoktistov . Z tohoto pohledu je udržování lidského života ve vesmíru příliš drahé, ale není to nutné, protože automatizace může dělat veškerou potřebnou práci. Podle K. Feoktistova přinesla činnost kosmonautů na všech orbitálních stanicích pro studium hlubokého vesmíru mnohem méně výsledků než jeden automatický Hubbleův dalekohled . Na Zemi nejsou Antarktida a mořské dno plně vyvinuty , protože to je stále neefektivní - průzkum vesmíru by byl ještě dražší a ještě méně efektivní. Z dlouhodobého hlediska, s příchodem umělé inteligence , která není horší než lidská, může být vysílání lidí do vesmíru přizpůsobených výhradně pozemským podmínkám k provádění různých typů práce zjevně nevhodné. Hovoří o tom například fyzik Oleg Dobrocheev [4] . Je skutečně snazší a bezpečnější, když astronauti poletí na základnu již postavenou nebo vytištěnou roboty s hotovou infrastrukturou a potravinami vypěstovanými automatizovaným způsobem.

Argumenty zastánců

náklady . Mnoho lidí velmi zveličuje náklady na prostor a zároveň podceňuje náklady na obranu. Například 13. června 2006 americký Kongres vyčlenil 320 miliard dolarů na válku v Iráku, zatímco Hubbleův vesmírný teleskop stál pouhé 2 miliardy dolarů a průměrný roční rozpočet NASA je pouze 15 miliard dolarů. Jinými slovy, při současné úrovni financování NASA by peníze vynaložené na válku s Irákem stačily na provoz vesmírné agentury asi 21 let. A roční vojenský rozpočet celého světa obecně přesahuje 1,5 bilionu dolarů. Lidé také často podceňují, jak moc jim vesmírné technologie (například satelitní komunikace a meteorologické družice ) pomáhají v každodenním životě, nemluvě o zvýšení produktivity v zemědělství, snížení rizik přírodních katastrof atd. Argument „cena vesmíru“ také implicitně předpokládá, že peníze neutracené za vesmír půjdou automaticky tam, kde budou ku prospěchu lidstva – ale není tomu tak (mohou jít do stejných válek). Nezohledňuje ani to, že se vesmírné technologie zlepšují a v důsledku toho postupně zlevňují aktivity ve vesmíru a následně práce na průzkumu vesmíru. Zejména, pokud bude v blízké budoucnosti možné vytvořit spolehlivý jaderný proudový motor, pak to umožní vytvořit dostatečně technologicky vyspělou opakovaně použitelnou jednostupňovou kosmickou loď, jejíž použití sníží náklady na dopravu různých nákladů na orbity blízko Země a k Měsíci alespoň o řád. (Pro srovnání: vytvoření nejaderné jednostupňové lodi je velmi složitý inženýrský úkol s pochybnými vyhlídkami.) Také kosmické jaderné proudové motory výrazně zkrátí dobu meziplanetárních letů, čímž odpadá problém s jejich trváním. Například doba letu na Mars pomocí tradičních chemických raketových motorů bude asi 9 standardních měsíců, zatímco použití jaderného motoru typu VASIMR slibuje zkrácení doby letu na Mars na dva měsíce (v současnosti doba trvání pracovní směna na ISS je asi čtyři měsíce), což výrazně zjednodušuje úkol podpory života pro posádku a cestující na lodi vybavené motory VASIMR .

Argument nákladů doplňuje argument reálnosti existence výsledku . Například finanční prostředky vynaložené na ISS lze vidět v podobě reálného výsledku – fyzické přítomnosti samotné vesmírné stanice. ISS existuje, astronauti na ní létají, a pokud si to přeje, kdokoli ji může vidět dalekohledem. Peníze vynaložené na nějaké neurčité „zlepšení života lidí na Zemi“ často nejdou „nikam“ a ne vždy je možné určit, vidět a cítit nějaký skutečný fyzický výsledek. A ISS - to je.

Země . Rozvoj Antarktidy, mořského dna a dalších nerozvinutých území nebrzdí ani tak nepřátelství životního prostředí, jako spíše nedostatek blízkých dostupných zdrojů energie a materiálů potřebných k organizaci výroby. Náklady na podporu života pro kosmonauty (stejně jako pro ponorky, dobyvatele Antarktidy a další) jsou určeny náklady na dodání všeho potřebného ze Země. S dostatečně výkonnými a bezpečnými elektrárnami a lokální výrobou lze nepřátelské prostředí proměnit v obyvatelné prostředí s nižšími náklady. Zastánci vesmírné kolonizace se domnívají, že bude snazší provést masivní přesun výroby energie a materiálu do vesmíru, než udělat totéž v Antarktidě nebo na mořském dně. Problém kolonizace nezastavěných území Země spatřují v nepředvídatelném a nejčastěji negativním dopadu masové výroby na tamní ekologii a také ve vyčerpávání palivových zdrojů planety se stálým nárůstem spotřeby energie. Alternativní zdroje využívající energii větru, slunce atd . zase vyžadují značné energetické náklady na výrobu a provoz, potřebují odcizené území pro sběr rozptýlené energie a jejich produkce výrazně závisí na povětrnostních podmínkách. Přístup k energii z jaderné syntézy může snížit závažnost energetické krize, ale s růstem spotřeby energie a počtu obyvatel území nejsou problémy znečištění životního prostředí odstraněny .

Solární elektrárny rozmístěné ve vesmíru přitom zásadně nebudou závislé na změně denní doby a sezónnosti (ve vesmíru vůbec žádné nejsou), ale mohou být ve stínu jiných vesmírných těles, případně na stavu atmosféry (chybí), ne z přítomnosti volného prostoru (je nepoměrně větší než na Zemi), ale vyvstává problém zasypávání blízkozemního prostoru. Zrcátka/baterie lze vždy nasměrovat tím nejvýhodnějším způsobem, aby bylo dosaženo maximálního toku energie. Vesmírné továrny vyrábějící polovodičové solární články , stejně jako další typy produktů, budou fungovat ve stabilních podmínkách s širokou a snadnou kontrolou nad místní gravitací a vakuem .

Bezpečnost . Pokud celé lidstvo zůstane na Zemi, hrozí jeho úplné zničení (například v důsledku pádu asteroidu, globální války, pandemie nebo přírodních katastrof). S vypuštěním lidstva do vesmíru samozřejmě vznikají další nebezpečí: nové nemoci, urychlování mutací, možné konflikty mezi koloniemi nebo i jinými inteligentními rasami, které mohou vést i k různým druhům katastrof, případně ke smrti některé části lidé. Ale tak či onak, vytvoření "záložní kopie života ve vesmíru" a její další distribuce na různých vzdálených a těžko dostupných místech ve vesmíru výrazně zvýší šance na zachování pozemského života v případě takových globálních katastrof. .

Roboti . Využití automatických vesmírných stanic v této fázi dokonale řeší výzkumné problémy, ale vůbec neřeší problém růstu populace Země a postupného vyčerpávání jejích neobnovitelných zdrojů . Proto přemístění lidí do vesmírných bagelových měst , rychle vytištěných nebo postavených roboty, současně s těžbou na asteroidech, může z dlouhodobého hlediska pomoci vyřešit tento problém.

Na druhou stranu vývoj systémů umělé inteligence (AI) „tak dobrých jako člověk“ vyvolává otázku soužití s ​​tak novou formou „života“. I když je vytvoření takové „ideální AI“ v současnosti fantastické, tak či onak vývoj probíhá a zatím se úspěšně odráží ve vzniku moderních hlasových asistentů .

Doplňkem informačního rozvoje AI se v moderním světě rozvíjejí i fyzikální metody, technologie a nástroje kolonizace a automatizované výstavby. Věda již lidstvu umožňuje vyvíjet a studovat optimalizované možnosti a kombinace konstrukčních robotů využívajících neuronovou síť podobnou mozku včel a vybavených technologiemi 3D tisku , naprogramovaných jak pro tisk obřích vesmírných struktur, tak pro reprodukci dílů pro vlastní montáž, opravu. A také naprogramované pro sestavování robotů jiného typu: pro těžbu, dodávku a současné zpracování minerálů z malých vesmírných těles ( Průmyslový vývoj asteroidů ), pro přípravu a zpracování materiálů, pro pěstování potravin pro obyvatele, pro centralizovaný automatizovaný sběr různých druhů energie. Lidstvo někdy nevědomě, ale aktivně a odvážně reflektuje toto téma, hledá přístupy k takovým technologiím, což se odráží ve sci-fi knihách posledních staletí, filmech a dokonce i v počítačových hrách, jako je StarCraft . V této hře se takoví roboti aktivně podílejí na vytváření a rozvoji kolonie. A jak víte, mnoho myšlenek sci-fi minulého století se již stalo skutečností v současnosti.

Genetické inženýrství . Zastánci transhumanismu věří, že pokroky v mikrobiologii , genetice a nanotechnologii umožní překonat biologická omezení a přizpůsobit lidské tělo dlouhému a pohodlnému životu v podmínkách beztíže, zvýšené radiace a dalších faktorů života ve vesmíru. Se schopností měnit vlastní biologickou povahu, přizpůsobovat se široké škále podmínek prostředí a případně uměle zvyšovat schopnosti mozku nemusí být potřeba vytvářet roboty s umělou inteligencí tak akutní, protože biologické a genetické adaptace lidé, zvířata nebo rostliny značně zjednoduší kolonizační úkol. Například člověk bude schopen odolat nižším teplotám, nebo naopak, biologicky geneticky modifikované obklady stěn mohou dobře vyhřívat prostory nebo prostory stanice na teplotu příjemnou pro člověka. Na téma " živé prosvětlené samoopravné povlaky " stěn a střech založených na použití geneticky modifikovaného mycelia má NASA zajímavé koncepty a vývoj popsané v článku "Myko-architektura planet: rostoucí povrchové struktury v daném místě" [5] .

Podrobné zvážení možností kolonizace vesmíru je uvedeno např. v knize V. A. Zolotukhina [6] .

Viz také

Poznámky

  1. „Fénixovi“ se podařilo získat vodu z marťanské půdy . Lenta.ru (1. srpna 2008). Získáno 17. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 21. srpna 2011.
  2. http://www.vesti.ru/doc.html?id=502824 Archivní kopie z 20. července 2011 na Wayback Machine Obama: hlavním cílem amerických astronautů je let na Mars
  3. ESA Science & Technology  (anglicky)  (nedostupný odkaz) . sci.esa.int. Získáno 13. ledna 2017. Archivováno z originálu 22. května 2012.
  4. Gleb Davydov. Lidé ve vesmíru. Část 2: Homunculus . change.ru . Získáno 30. září 2009. Archivováno z originálu dne 26. listopadu 2010.
  5. Lynn Rothschild , ed. Loura Hall. Myco-architektura mimo planetu: rostoucí povrchové struktury  (anglicky) . NASA (27. března 2018). Získáno 22. května 2021. Archivováno z originálu dne 26. května 2021.
  6. Kolonizace vesmíru: problémy a vyhlídky . - nemocný. - Tyumen : TGU Publishing House , 2003. - 178 s. — ISBN 5-88081-367-3 .

Odkazy