Космические жилища, ч. 5: как мы будем жить на Меркурии (или не будем)
С колонизацией Луны и космическими колониями всё относительно ясно — есть наработки, есть планы строительства, есть даже возможные подрядчики, на Луне уже были люди. Для освоения Марса были разработаны различные схемы, одним из проектов занята SpaceX Илона Маска. Несколько удачных полётов на Венеру позволили выяснить массу информации, на основе которой учёные продумывают вероятность нахождения на ней человека.
С Меркурием всё сложнее. Он слишком близок к Солнцу, на нём очень жарко, и к нему летали всего два аппарата. Но нужно ли его колонизировать?
Исследования Меркурия
Меркурий относится к планетам земной группы наравне с Венерой и Марсом. По физическим характеристикам он похож на Луну. Атмосфера Меркурия разрежённая, естественных спутников у него нет. Ядро планеты составляет 83% от всего её объёма и находится в жидком состоянии.
Первыми наблюдать за Меркурием стали ассирийские астрономы в XIV веке до нашей эры. Планету ассоциировали с различными богами, включая бога мудрости и писцового искусства Набу. А римляне увидели в ней бога торговли Меркурия, так как планета быстро перемещается по небу.
Галилео Галилей подключил к исследованием телескоп в начале XVII века. Наблюдения Иоганна Кеплера, Пьера Гасенди и Джованни Зупи доказало, что Меркурий обращается вокруг Солнца. В 1880-х Джованни Скиапарелли предположил, что период вращения составляет 88 дней. И не просчитался: по современным данным, он составляет 87,969 дней.
Меркурий — это самая близкая к Солнцу планета нашей системы. Это усложняет наблюдения за ней. Если горячо любимый нами телескоп Хаббл попытается направить объектив в сторону Меркурия, то в процессе фотографирования он просто сожжёт аппаратуру.
Чтобы более детально исследовать планету, в XX веке к телескопическим методам добавили радиоастрономические и радиолокационные, а также стали отправлять в путешествия космические аппараты.
Группа американских учёных в 1961 года использовала оптический зеркальный телескоп с двумя радиометрами, предназначенными для измерения энергетических характеристик излучения. В течение нескольких лет была выяснена примерная температура на поверхности планеты: 326 °C в подсолнечной точке и -123,15 °C на неосвещённой стороне планеты. В 1962 году советские учёные под руководством Владимира Котельникова отметили сходство отражающих свойств Меркурия и Луны. Как оказалось, планета и спутник Земли очень похожи. Настолько, что для колонизации Меркурия в теории можно будет использовать те же методы, что при колонизации Луны.
Запустить к Меркурию космический аппарат сложно не только из-за расстояния, но и из-за необходимости нести дополнительное топливо для выхода на его орбиту. Во время полёта аппарат будет буквально падать на Солнце — притяжение Меркурия очень слабое. Всего к Меркурию летали всего два аппарата, первый выходил на околосолнечную орбиту, а второму для полёта понадобилось шесть манёвров вокруг других планет.
Американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-10» была запущена НАСА 3 ноября 1973 года. Целью станции был изучение Венеры и Меркурия с пролётной траектории на околосолнечной орбите. До 2008 года это был единственный аппарат, сделавший съёмку Меркурия с близкого расстояния. За время своей миссии «Маринер-10» пролетел мимо Меркурия трижды, на расстоянии 703, 48 и 327 километров. Станция помогла составить карту до 45% поверхности планеты.
«Маринер-10» также выяснил, что температура на Меркурии ночью достигает −183 °C, а днём +187 °C, и что планета имеет сильное магнитное поле. Сегодня известно, что температура на Меркурии — от −190 до +500 °C.
Фотомозаика Меркурия из кадров, сделанных станцией «Маринер-10». Кликабельно
3 августа 2004 года НАСА запустило «Мессенджер». Через четыре года аппарат впервые пролетел мимо Меркурия. Для этого аппарат прошёл мимо Земли 2 августа 2005 года, пролетел Венеру 24 октября 2006 года, снова пролетел Венеру 5 июня 2006 года, и только после этого достиг Меркурия. Притом сначала трижды мимо него пролетел, и только 18 марта 2011 года вышел на орбиту. Аппарат приближался к планете на расстояние 200 километров, фотографируя поверхность.
«Мессенджеру» предстояло выяснить, есть ли на планете вода, и объяснить, почему ядро планеты занимает более 70% её объёма. Аппарат сделал более 277 тысяч снимков и дал учёным огромное количество информации для исследований.
В процессе исследования данных, полученных «Мессенджером», учёные установили, что магнитное поле планеты существует уже 3,8 миллиарда лет. Когда-то оно могло быть таким же сильным, как поле Земли.
Кроме того, данные с аппарата позволяют говорить о предположительном наличии водяного льда на планете. Его обнаружили в кратере Прокофьева, а также в других местах. Но он покрыт налётом из материала с большим количеством органики.
История храброго космического аппарата завершилась 30 апреля 2015 года, когда он упал на поверхность Меркурия. За время работы аппарат преодолел 128 миллиардов километров, 29 раз облетел Солнце и более 3 000 раз — орбиту Меркурия.
Фото Меркурия, сделанное «Мессенджером» с расстояния 27 тысяч километров. Википедия
Колонизация Меркурия
На Меркурии жарко. Не везде, но на солнечной стороне. Исключения составляют кратеры, часть, направленная в сторону от Солнца. А на полюсах колебания температур при смене дня и ночи не так ощутимы из-за маленького наклона при обороте планеты вокруг оси, поэтому эти районы также могут быть пригодны для колонизации.
При всех недостатках у Меркурия есть важное достоинство: солнечное энергии здесь будет с избытком, ведь он ближе всех других планет нашей системы расположен к Солнцу. На возвышенностях полюсов могут быть пики вечного света, которые обеспечат любую базу беспрерывной подачей энергии.
Для нужд колонии и для строительства баз и космических станций в будущем могут быть использованы местные материалы.
Сходство Меркурия с Луной позволит использовать наработки, сделанные в целях освоения естественного спутника Земли. На Меркурии гравитация выше лунной вдвое (0,377 g против 0,1654 g на Луне), что делает эту планету предпочтительнее для колонизации из-за влияния гравитации на организм человека. Зато у колонистов не должно возникнуть проблем с энергией и водой.
Колонистам предстоит заниматься сельским хозяйством, чтобы обеспечить себя. Ведь в случае с Марсом полёт занимает 9 месяцев, а для достижения Меркурия понадобятся сложные манёвры и, возможно, до четырёх лет полёта, как было в случае с «Мессенджером». И пока неясно, как при этом участники экспедиции будут справляться с космической радиацией.
Демонстрация размещения устойчивых к радиации модулей Bigelow Aerospace на Луне
Зачем колонизировать Меркурий? Предполагают, что у планеты есть большой запас гелия-3. Также на нём есть потенциально могут быть залежи богатой, концентрированной руды. И во имя науки, конечно. Какой-то более существенной причины для жизни на Меркурии пока нет. Возможно, именно поэтому учёные не обращают на него столько же внимания, сколько на другие планеты, которые могут стать новым домом человека.
