Trong 15 năm nữa, con người sẽ có thể di chuyển đến vành đai tiểu hành tinh lang thang

Mục lục:

Trong 15 năm nữa, con người sẽ có thể di chuyển đến vành đai tiểu hành tinh lang thang
Trong 15 năm nữa, con người sẽ có thể di chuyển đến vành đai tiểu hành tinh lang thang
Anonim

Trong vòng 15 năm tới, con người có thể định cư trên những quả bóng khổng lồ trôi nổi trong vành đai tiểu hành tinh giữa sao Hỏa và sao Mộc. Tuyên bố điên rồ này được đưa ra bởi nhà vật lý thiên văn Pekka Janhunen, người tuyên bố rằng vào năm 2026, hàng triệu người sẽ có thể sống trong đô thị vũ trụ.

Có đáng để xây dựng một megasatellite thích hợp cho nơi sinh sống của con người xung quanh hành tinh lùn Ceres không? Điều này là có thể, bất kể nó nghe có vẻ khó tin đến mức nào.

Ngày nay, các cơ quan vũ trụ và các tỷ phú mơ mộng hơn bao giờ hết đang tìm kiếm một ngôi nhà mới cho nhân loại ngoài quỹ đạo Trái đất. Ứng cử viên rõ ràng nhất là sao Hỏa vì nó ở gần chúng ta, có chu kỳ 24 giờ mỗi ngày với ngày và đêm, và bầu khí quyển giàu CO2. Nhưng có một hướng tư tưởng khoa học, những người ủng hộ lập luận rằng việc thuộc địa hóa bề mặt của một hành tinh khác, và bất kỳ hành tinh nào, sẽ mang lại nhiều vấn đề hơn là lợi ích.

Vào ngày 6 tháng 1, một công trình mới xuất hiện trong kho lưu trữ arXiv gồm các ấn phẩm điện tử của các bài báo khoa học và bản in trước, các tác giả của chúng đã đưa ra một đề xuất phản đối bất thường: để lại suy nghĩ định cư Hành tinh Đỏ và thay vào đó xây dựng một môi trường sống khổng lồ bay lượn xung quanh hành tinh lùn Ceres.

Trong công trình chưa được đánh giá của mình, nhà vật lý thiên văn Pekka Janhunen thuộc Viện Khí tượng Phần Lan ở Helsinki đã phác thảo khái niệm về một "megasatellite" bao gồm hàng nghìn tàu vũ trụ hình trụ. Tất cả chúng đều được kết nối và bao bọc trong một khung hình đĩa liên tục quay quanh Ceres, là vật thể lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh giữa sao Hỏa và sao Mộc. Mỗi mô-đun hình trụ này sẽ có thể chứa hơn 50.000 người. Một bầu khí quyển nhân tạo sẽ được duy trì ở đó, và nhờ lực ly tâm phát sinh trong quá trình quay, một lực hấp dẫn tương tự sẽ được tạo ra, Janhunen viết. (Khái niệm này, lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1970, được gọi là hình trụ O'Neill.)

Nhưng tại sao lại là Ceres? Khoảng cách trung bình của nó từ Trái đất có thể so sánh với khoảng cách đến sao Hỏa, và do đó nó sẽ tương đối dễ dàng để bay đến đó. Nhưng hành tinh lùn này có một lợi thế quan trọng khác, Janhunen viết. Ceres có nhiều nitơ, rất quan trọng để tạo ra bầu khí quyển của một quỹ đạo định cư. (Bầu khí quyển của Trái đất có khoảng 79% nitơ.) Thay vì hình thành một thuộc địa trên bề mặt của hành tinh nhỏ bé này, có bán kính nhỏ hơn Trái đất 13 lần, những người định cư có thể sử dụng thang máy không gian để vận chuyển nguyên liệu thô từ Ceres trực tiếp đến khu định cư quỹ đạo của họ.

Sự sống trên quỹ đạo sẽ giúp giải quyết một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất sẽ phát sinh trong trường hợp có sự chiếm hữu của sao Hỏa: ảnh hưởng của việc giảm trọng lực đối với sức khỏe con người.

“Tôi lo ngại rằng trẻ em ở khu định cư trên sao Hỏa sẽ không phát triển thành người lớn khỏe mạnh do lực hấp dẫn của Hành tinh Đỏ quá thấp,” Janhunen viết, đề cập đến khối lượng cơ và xương của chúng. "Vì vậy, tôi bắt đầu tìm kiếm một giải pháp thay thế có thể cung cấp lực hấp dẫn đồng thời tạo ra một thế giới liên kết với nhau."

Nhưng đề xuất của Yanhunen có những mặt hạn chế có thể cản trở sự tồn tại thành công của thuộc địa Ceres, như một nhà khoa học khác đã mô tả.

Chào mừng đến với thế giới đĩa

Theo khái niệm của Yanhunen, mỗi hình trụ của megasatellite của Ceres sẽ tạo ra lực hấp dẫn riêng thông qua chuyển động quay. Mỗi môi trường sống hình trụ sẽ dài 10 km với bán kính một km. Hình trụ này sẽ hoàn thành một vòng quay trong 66 giây để tạo ra lực ly tâm mô phỏng lực hấp dẫn.

Khoảng 57 nghìn người sẽ có thể thoải mái sống trong một trụ như vậy. Theo Janhunen, các hình trụ sẽ được xếp thẳng hàng và giữ cố định bằng các nam châm cực mạnh như được sử dụng trong hệ thống treo từ tính.

Sự kết nối này sẽ mang lại những lợi ích đáng kể khác khi sống trong megasatellite, Yanhunen nói. Xylanh dân cư có thể được gắn vào các đầu của thuộc địa vô thời hạn, cho phép nó mở rộng mà không bị hạn chế.

Yanhunen nói với Live Science: “Diện tích bề mặt của sao Hỏa nhỏ hơn Trái đất, và do đó không có đủ chỗ cho dân số lớn và phát triển kinh tế. "Và thuộc địa của Ceres có thể được mở rộng từ một mô-đun hình trụ thành một triệu!"

Thắp sáng

Ở hai bên của các khối trụ trong khung đĩa đồ sộ sẽ được đặt hai gương kính khổng lồ đặt nghiêng một góc 45 độ so với mặt đĩa. Chúng sẽ phản chiếu một lượng ánh sáng mặt trời tự nhiên vừa đủ, hướng nó đến các trụ có thể sinh sống được. Một phần lãnh thổ của mỗi trụ sẽ được phân bổ để trồng ngũ cốc và cây cối, chúng sẽ được trồng trong lớp đất sâu 1,5 mét. Đất sẽ được lấy từ Ceres. Ánh sáng mặt trời tự nhiên sẽ giúp chúng phát triển. (Phần "đô thị" của hình trụ sẽ được chiếu sáng bằng ánh sáng nhân tạo ở chế độ "ngày-đêm", giống như trên Trái đất. Yanhunen không nói gì về việc những người định cư sẽ lấy oxy từ đâu.)

Ý tưởng về một xã hội sống trong một hình trụ không tưởng trôi nổi trên quỹ đạo nghe có vẻ lạ, nhưng nó có những người ủng hộ. Vào năm 2019, Jeff Bezos (Giám đốc điều hành Amazon và người sáng lập công ty vũ trụ tư nhân Blue Origin), phát biểu tại một sự kiện ở Washington, DC, đã nói về lợi ích của việc xây dựng O'Neill Colonies như Janhunen mô tả. Bezos bày tỏ sự nghi ngờ rằng những thuộc địa như vậy sẽ nảy sinh ngay cả trong cuộc đời của chúng ta, ông đặt câu hỏi cho khán giả: “Chúng ta sẽ xây dựng các thuộc địa của O'Neill như thế nào? Tôi không biết, và không ai trong phòng này biết."

Tuy nhiên, Yanhunen lạc quan hơn. Trong một lá thư gửi cho Live Science, ông lưu ý rằng những người định cư đầu tiên sẽ có thể du hành đến sao Hỏa trong 15 năm tới.

Ceres vào năm sau?

Manasvi Lingam, phó giáo sư sinh học thiên văn tại Viện Công nghệ Florida, người nghiên cứu sự phù hợp của hành tinh đối với nơi sinh sống của con người, cho biết đề xuất lập thuộc địa của Ceres là một "giải pháp thay thế hợp lý" cho việc cư trú trên bề mặt Sao Hỏa hoặc Mặt Trăng. Nhưng đồng thời, nó không tính đến nhiều yếu tố.

Lingman, người không tham gia vào nghiên cứu về việc xây dựng một thuộc địa xung quanh Ceres, cho biết: “Tôi có thể nói rằng có ba điều quan trọng ở đây. "Đầu tiên là câu hỏi về các nguyên tố quan trọng khác ngoài nitơ."

Lingman nói, nghiên cứu không nói gì về một nguyên tố quan trọng như phốt pho. Cơ thể con người tạo ra DNA, RNA và adenosine triphosphate từ phốt pho (đây là nguồn năng lượng quan trọng nhất trong tế bào). Tất cả các sinh vật trên cạn, bao gồm cả thực vật mà những người khai hoang sinh trưởng trên các bệ quỹ đạo, đều cần phốt pho theo cách này hay cách khác, nhưng Yanhunen trong đề xuất của mình đã bỏ qua câu hỏi về nguyên tố thiết yếu này có thể được lấy từ đâu.

Điều quan trọng thứ hai là kỹ thuật và công nghệ, Lingman nói. Để có được nitơ và các nguyên liệu thô khác tại Ceres, cần phải khai thác chúng trên bề mặt của nó, chiết xuất các nguyên tố quan trọng này từ ruột. Sẽ không thể khai thác nếu không có thiết bị khai thác bằng robot. Nhưng cô ấy sẽ phải được giao cho Ceres. Thêm vào đó, các vệ tinh sẽ cần thiết để tiến hành trinh sát từ xa và gửi thiết bị đến các khu vực có nhiều tiền gửi nhất. Theo Lingman, điều này về mặt lý thuyết là có thể thực hiện được, nhưng cho đến nay chúng ta vẫn chưa có thiết bị và công nghệ phù hợp. Gần đây nhất (ngày 15 tháng 1), NASA đã thông báo về cái chết của rover của họ, không thể đào đủ sâu (năm mét) vào bề mặt của sao Hỏa. Như vậy là đã kết thúc nhiệm vụ kéo dài hai năm của mình.

Những hạn chế kỹ thuật này dẫn chúng ta đến điều khoản thứ ba của Lingman. Đây là khung thời gian được đề xuất. Janhunen tin rằng cụm hình trụ quỹ đạo có thể sinh sống đầu tiên có thể được xây dựng sau 22 năm kể từ khi bắt đầu khai thác tại Ceres. Nhưng điều này giả định rằng lượng năng lượng có sẵn cho khu định cư sẽ tăng lên nhiều lần mỗi năm, bắt đầu ngay từ thời điểm này và sẽ không có sự gián đoạn trong quá trình do các vấn đề công nghệ hoặc hậu cần. “Dự đoán như vậy không phải là không tưởng,” Lingman nói, “nhưng chúng tôi không thể coi đó là điều hiển nhiên”.

“22 năm có thể là khoảng thời gian ngắn nhất trong những điều kiện tối ưu, nhưng tôi muốn nói rằng thời gian nữa sẽ trôi qua,” Lingman nói.

Đề xuất: