Ученые советуют колонизировать карликовую планету Церера. Что в ней интересного?

Где находится Церера?

Церера — ближайшая к Солнцу и наименьшая среди известных карликовых планет Солнечной системы. Расположена в поясе астероидов.

При диаметре около 950 км Церера является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов, по размерам превосходит многие крупные спутники планет-гигантов и содержит почти треть (32%) общей массы пояса. 

Орбита Цереры лежит между орбитами Марса и Юпитера в поясе астероидов и весьма «планетообразна»: слабоэллиптична и имеет умеренный (10,6°) по сравнению с Плутоном (17°) и Меркурием (7°) наклон к плоскости эклиптики. Среднее расстояние между Церерой и Землей ~ 263,8 млн км. Церерианские сутки длятся приблизительно 9 часов и 4 минуты.

В 2011 году сотрудники Парижской обсерватории, после компьютерного моделирования с учетом поведения 8 планет Солнечной системы, а также Плутона, Цереры, Луны, Паллады, Весты, Ириды и Бамберги, обнаружили у Цереры и Весты нестабильность орбит и возможность их столкновения с вероятностью 0,2% в течение одного миллиарда лет.

Какие на карликовой планете условия?

На поверхности Цереры различимы несколько светлых и темных структур, предположительно кратеров. В спектрах, полученных в 2015 году станцией «Dawn», вода отсутствует, однако видна полоса гидроксила OH и несколько более слабая полоса аммония — скорее всего, это аммонизированная глина, в которой вода связана химически, в форме гидроксила. Присутствие аммиака пока не имеет объяснения, его снеговая линия лежит далеко за пределами орбиты Цереры.

Проанализировав снимки основной камеры Dawn, геологи из США, Италии, Франции и Германии обнаружили на поверхности Цереры следы активности, связанной с большим содержанием воды в верхних слоях породы.

Выявлено три типа потоков материи:

• Первый в основном встречается на высоких широтах — он напоминает земные ледники. Это пласты земли, смещающиеся и обрушивающие края кратеров.

• Второй тип смещений, также преобладающий вблизи полюсов, — аналог оползней.

• Третий обычно ассоциирован с крупными кратерами и обладает структурой, напоминающей селевые потоки; ученые сравнивают его со специфическими кратерами, где происходят жидкие выбросы, — такие часто встречаются на Марсе, а на Земле примером является Нёрдлингенский Рис.

Все эти смещения встречаются на поверхности планетоида очень часто — их можно обнаружить рядом с 20–30 процентами всех кратеров диаметром более 10 км.

Колонизация Цереры

Колонизация Цереры — один из потенциально возможных проектов колонизации космоса.

Как отмечает научный сотрудник NASA Эл Глобус, орбитальные поселения имеют гораздо более высокий потенциал для колонизации по сравнению с поверхностями планет и их спутников:

Луна и Марс имеют совокупную площадь поверхности, примерно равную лишь трети поверхности Земли. Если материал карликовой планеты Цереры будет использован для создания орбитальных космических колоний, то их общая жилая площадь будет превышать площадь поверхности Земли приблизительно в 150 раз.

Так как большую часть земной поверхности занимает Мировой океан или малонаселенные территории (пустыни, горы, леса), поселения, созданные из материала одной только Цереры, могут обеспечить комфортабельное жилье для более чем триллиона людей.

По итогам конкурса на лучший проект космического поселения, проводившегося NASA в 2004 году, проект космической станции на орбите Цереры, рассчитанной на одновременное нахождение там 10–12 человек (автор проекта: Альмут Хоффман, Германия) был среди проектов, занявших первое место.

По оценкам астрономов, Церера на 25% состоит из воды, и может иметь запасы воды превышающие по своему объему все запасы пресной воды на Земле. Воды Цереры, в отличие от Земли, как полагают астрономы, в виде льда находятся в ее мантии.

Проблемы освоения Цереры:

• Нахождение в поясе астероидов увеличивает для космической базы и космических кораблей опасность повреждения.
  
• Церера не имеет магнитного поля, что отрицательно скажется на здоровье человека.
• В силу своей малой гравитации Церера не имеет плотной атмосферы.
  
• Относительно мало солнечного света.

Колонизация мегаспутника на орбите Цереры

Физик Пекка Янхунен из Финского метеорологического института разработал новую идею колонизации гигантского спутника, который вращается вокруг Цереры — карликовой планеты в поясе астероидов между Юпитером и Марсом.

Он считает, что человечество может построить огромную колонию на искусственно созданном «мегаспутнике» Цереры. 

Жители этой колонии будут жить в тысячах цилиндрических объемов, закрепленных в диске на орбите Цереры. Каждый такой цилиндр сможет вмещать до 50 тыс. жителей, иметь искусственную атмосферу и имитировать земную гравитацию за счет центробежной силы при вращении.

«Цилиндры обеспечивают земное ускорение свободного падения 1 g, необходимое для человеческого здоровья, в частности детям для полноценного роста и развития мышц и костей.

На Церере есть азот для наполнения искусственной атмосферы, и она довольно большая, чтобы обеспечить почти неограниченными ресурсами. И в то же время он достаточно мала, чтобы подъем материалов с ее поверхности обходился дешево», — пояснил физик-теоретик изданию Universe Today.

Я уверен, что в марсианском поселении дети не смогут вырастать в здоровых взрослых (в плане мышц и костей) из-за слишком низкой гравитации. Поэтому я стал искать альтернативу, которая обеспечит земное притяжение на привязанном мире.

Пекка Янхунен, ученый из Финского метеорологического института

По проекту каждый цилиндр будет иметь в длину 10 км, радиус 1 км и совершать полный оборот за 66 секунд для имитации земного притяжения. Все цилиндры смогут вращаться внутри общего диска и удерживаться в нем мощными магнитами.

Помимо огромных цилиндров и их массивной дисковой основы другим важным элементом конструкции служат два гигантских зеркала, наклоненных к диску под углом 45 градусов. Они будут направлять на колонию достаточно солнечного света.

Часть каждого цилиндра будет отведена под выращивание урожая и посадки деревьев, которые будут расти в почве глубиной 1,5 метра, доставленной с самой Цереры. Растения будут обеспечивать людей продуктами, давать кислород и усваивать излишки углекислого газа.

Что мы еще не знаем о Церере?

Среди основных вопросов ученых относительно Цереры и данных, полученных от зонда Dawn, — есть ли на Церере условия для жизни или хотя бы исторической предпосылки к ее появлению, где и как возникла эта карликовая планета — между орбитами планет-гигантов или сразу же в поясе Койпера.

Также ученые не знают состав верхней коры Цереры, причины появления паровых шлейфов на карликовой планете, а также состав океана.

Читать далее

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Треть переболевших COVID-19 возвращаются в больницу. Каждый восьмой — умирает

Названо растение, которому не страшно изменение климата. Им питается миллиард человек