Miscellaneous

Membuat Rumah Kaca di Dunia Lain: Di Mana Kita Bisa Paraterraform di Tata Surya Kita?

Membuat Rumah Kaca di Dunia Lain: Di Mana Kita Bisa Paraterraform di Tata Surya Kita?

Saat ini tidak ada kekurangan pemimpi yang percaya bahwa umat manusia dapat, akan, atau harus menjelajahi ruang angkasa dan membangun keberadaan manusia di antara bintang-bintang. Bagi beberapa orang, ini adalah masalah memenuhi takdir kita yang sebenarnya dan menemukan diri kita di luar sana di Semesta.

Bagi yang lain, ini semua tentang keinginan untuk batas baru, cakrawala baru, dan tantangan baru. Dengan meninggalkan Bumi dan bermigrasi ke planet lain dan benda langit, umat manusia akan kembali ke akarnya, membuat rumah dari tanah baru, seperti yang dilakukan nenek moyang kita ratusan ribu tahun yang lalu.

Dan bagi orang lain, ini masalah bertahan hidup. Di satu sisi, masuk akal untuk tidak menyimpan semua telur dalam satu keranjang. Di sisi lain, ada banyak bukti yang menunjukkan bahwa manusia tidak akan bertahan hidup di Bumi tanpa batas.

TERKAIT: MARS 2020 DAPATKAN CAHAYA HIJAU UNTUK MULAI PENGISIAN

Entah itu akibat peristiwa bencana (seperti tabrakan asteroid), perubahan iklim antropogenik, atau kapasitas kita yang terdokumentasi dengan baik untuk menghancurkan diri kita sendiri, banyak yang percaya bahwa umat manusia akan punah jika tidak menjajah ruang angkasa.

Tentu saja, ini menghadirkan beberapa tantangan yang serius. Saat ini, masih mahal untuk meluncurkan muatan dan awak ke luar angkasa, belum lagi mengirim probe robot ke planet lain. Mengirim manusia untuk menjajah planet lain akan lebih mahal.

Selain sampai di sana, ada juga banyak masalah jangka panjang yang perlu ditangani. Misalnya, bagaimana manusia diharapkan untuk hidup tanpa batas waktu di dunia yang tidak ramah terhadap kehidupan seperti yang kita ketahui?

Bahkan jika kita dapat mengandalkan teknologi canggih dan menjadi mandiri semaksimal mungkin, sangat sulit untuk hidup di lingkungan yang terus-menerus mencoba membunuh Anda!

Masalah dengan Habitasi Jangka Panjang

Di sinilah teknik ekologi berperan. Teorinya adalah bahwa manusia dapat mengubah lingkungan lokal di planet atau bulan untuk menciptakan atmosfer yang ramah dan siklus hidup yang memungkinkan tempat tinggal jangka panjang.

Proses ini, bila dilakukan dalam skala planet, disebut "terraforming". Namun, proses seperti itu bisa memakan waktu ribuan tahun dan akan membutuhkan sumber daya yang sangat besar, kemajuan teknologi, tenaga kerja, dan komitmen multi-generasi.

Selain itu, hanya ada tempat tertentu di Tata Surya yang bisa dibayangkan terraform. Sebenarnya tidak ada cara yang masuk akal untuk mengubah bentuk benda apapun di Tata Surya kita.

Tapi bagaimana dengan mengubah hanya sebagian dari planet, bulan atau asteroid besar? Alih-alih mencoba mengubah ekologi seluruh dunia, tidak bisakah kita mengubah sudut kecilnya saja, menciptakan taman dan atmosfer yang dapat bernapas di mana hanya ada es, batu, debu, dan ruang hampa?

Apakah ini cukup untuk membangun pemukiman manusia jangka panjang di seluruh Tata Surya?

Definisi

Juga dikenal sebagai konsep "rumah dunia", ide dasarnya di sini adalah membangun penutup di sekitar bagian tertentu dari planet dan mengubah lingkungan di dalamnya. Konsep ini awalnya diciptakan oleh matematikawan Inggris Richard L.S. Talyor dalam studi tahun 1992, "Paraterraforming - Konsep rumah dunia."

Dengan menggunakan metode ini, bagian dari planet yang tidak ramah atau tidak dapat dibentuk menjadi terraform secara keseluruhan dapat dibuat cocok untuk tempat tinggal manusia. Ini akan sangat berguna terutama di planet atau bulan yang memiliki sedikit atau tanpa atmosfer, dan di mana sebagian besar permukaannya terkena panas dan radiasi yang mematikan.

Beberapa contoh utama termasuk Merkurius dan Bulan, dua benda langit yang memiliki atmosfer yang sangat lemah dan dibombardir oleh radiasi matahari dan kosmik dalam jumlah besar.

Meskipun lokasi ini tidak dapat dibuat "hijau", koloni tertutup dapat dibuat di lokasi tertentu. Koloni-koloni ini dapat dibayangkan memiliki cukup sumber daya yang mereka miliki sehingga ribuan (atau bahkan ratusan ribu) orang dapat tinggal di sana.

Konsep Dunia Shell

Mengambil pandangan yang lebih besar, ada juga konsep pembentukan terraforming seluruh planet dengan menggunakan ide dasar yang sama. Ide ini pertama kali diusulkan pada tahun 2009 oleh Kenneth Roy - seorang insinyur di Departemen Energi AS - dalam sebuah makalah yang diterbitkan dengan Jurnal Ilmu Antarplanet Inggris.

Berjudul "Shell Worlds - Pendekatan Untuk Membuat Terraforming Bulan, Planet Kecil, dan Plutoid, "Makalah ini mengeksplorasi kemungkinan teoritis menggunakan" cangkang "besar untuk membungkus sebuah planet, menjaga atmosfernya tetap terkandung sehingga perubahan jangka panjang dapat mengakar.

Kerang juga dapat digunakan untuk menutupi seluruh planet yang tidak memiliki atmosfer, yang memungkinkan para insinyur untuk secara perlahan membuatnya, melalui penambangan atau pemompaan gas atmosfer. Cangkang akan memastikan bahwa atmosfer akan dipertahankan sampai para insinyur menyelesaikan prosesnya.

Namun, proposal ini lebih sesuai dengan konsep "megastruktur" daripada paraterraforming. Jumlah bahan, teknologi, dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai prestasi teknik seperti itu di luar jangkauan.

TERKAIT: MEGASTRUKTUR - TANDA LEBIH BESAR DARI KEHIDUPAN ALIEN?

Namun, paraterraforming dalam skala kecil, yang akan melibatkan penutupan sebidang medan yang layak huni seukuran kota atau distrik pedesaan, bisa jadi berada dalam wilayah kemungkinan. Meskipun kita seharusnya tidak mengharapkan hal seperti ini terjadi segera, ini adalah sesuatu yang dapat kita rencanakan untuk masa depan yang tidak terlalu lama.

Jadi, bagaimana kita akan melakukan ini, Anda bertanya? Menggunakan teknologi saat ini, atau teknologi yang diharapkan akan tersedia dalam waktu yang tidak terlalu lama, sejumlah opsi tersedia.

Metode Paraterraforming

Ketika datang ke rencana untuk menjajah lokasi di luar Bumi, nama permainannya adalah keberlanjutan dan swasembada. Untuk mencapai ini, NASA dan badan antariksa lainnya sedang menyelidiki sejumlah teknologi dan metode.

Salah satunya adalah teknologi yang dikenal sebagai manufaktur aditif (misalnya, 3D Printing). Dalam beberapa tahun terakhir, konsep ini telah diteliti sebagai cara untuk membangun pangkalan di Bulan, Mars, dan sekitarnya.

Metode lain yang dianggap suatu keharusan untuk penyelesaian di luar dunia dikenal sebagai In-Situ Resource Utilization (ISRU). Proses ini memerlukan penggunaan sumber daya lokal untuk memproduksi segala sesuatu mulai dari bahan bangunan dan energi, hingga udara yang dapat bernapas dan air minum.

"Seiring eksplorasi ruang angkasa manusia berevolusi ke perjalanan yang lebih jauh dari planet asal kita, ISRU akan menjadi semakin penting. Misi pengisian ulang mahal, dan karena kru astronot menjadi lebih independen dari Bumi, eksplorasi berkelanjutan menjadi lebih layak. Untuk perjalanan di luar angkasa, seperti di Bumi , kita membutuhkan cara yang praktis dan terjangkau untuk menggunakan sumber daya di sepanjang jalan, daripada membawa semua yang menurut kita akan dibutuhkan. Astronot masa depan akan membutuhkan kemampuan untuk mengumpulkan sumber daya berbasis ruang angkasa dan mengubahnya menjadi udara yang dapat bernapas; air untuk minum, kebersihan, dan pertumbuhan tanaman; propelan roket; bahan bangunan; dan banyak lagi. Kemampuan misi dan nilai bersih akan berlipat ganda ketika produk yang berguna dapat dibuat dari sumber daya luar angkasa. "

Diteorikan bahwa dengan menggunakan pencetakan 3D dan ISRU, permukiman tertutup dapat dibangun di lokasi tanpa perlu mengimpor banyak suku cadang atau bahan bangunan prefabrikasi. Setelah selesai, mereka juga akan dapat mencapai tingkat swasembada, yang bisa sangat membantu dalam memastikan keberlanjutan.

Tetapi seperti semua hal dalam real estat, masalah terbesar dari semuanya adalah lokasi. Jika kita membangun permukiman di planet, bulan, dan benda lain, pangkalan harus dapat diakses, memiliki perlindungan yang memadai terhadap radiasi dan kondisi ekstrem, dan tidak terlalu jauh dari sumber sumber daya dan energi.

Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan membangun permukiman ini di lokasi yang memberikan perlindungan alami terhadap radiasi dan juga kaya sumber daya. Beberapa opsi ada, seperti permukiman bangunan di bawah permukaan.

Cara lain untuk melindungi dari bahaya seperti radiasi adalah dengan membangun penutup dari bahan tahan radiasi. Misalnya, struktur dasar permukiman dapat dibentuk dari regolith yang bersumber secara lokal (endapan lepas yang menutupi batuan padat).

Bergantian, ini bisa dilakukan melalui proses yang dikenal sebagai "sintering," di mana regolith dibombardir dengan gelombang mikro atau laser untuk membuat keramik cair. Ini kemudian dapat diubah, menggunakan robot pencetakan 3D, untuk membentuk fondasi pemukiman, dinding luar, dan struktur atas.

Ada juga kemungkinan menggunakan pelindung magnet. Konsep ini diusulkan oleh insinyur sipil Marco Peroni di American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) SPACE and Astronautics Forum and Exposition 2018.

Konsep Peroni termasuk arsitektur dasar modular, di mana unit-unit berbentuk heksagonal dikelompokkan bersama dalam konfigurasi bola di bawah peralatan berbentuk torus. Peralatan ini akan dibuat dari kabel listrik bertegangan tinggi yang menghasilkan medan elektromagnetik untuk melindungi dari radiasi.

Berdasarkan simulasi dan model pengujian, Peroni dan rekan-rekannya menetapkan bahwa peralatan tersebut akan mampu menghasilkan medan magnet eksternal 8 mikroteslas (0,08 gauss). Mengingat medan magnet pelindung bumi berkisar antara 25 hingga 65 mikroteslas (0,25 hingga 0,65 gauss), aparat ini perlu diperkuat lebih lanjut agar penghuninya tetap aman, namun masih dalam taraf pembangunan.

Proposal ini dalam banyak hal mirip dengan konsep dasar Bulan Solenoid yang dipresentasikan Peroni pada Forum dan Eksposisi Luar Angkasa dan Astronautika AIAA 2017. Konsep ini melibatkan pangkalan bulan yang terdiri dari kubah transparan yang dikelilingi oleh struktur kabel tegangan tinggi berbentuk toroid.

Selain perisai, medan magnet buatan juga akan memungkinkan adanya habitat yang memberikan pemandangan lingkungan sekitarnya. Ini adalah kunci untuk mencegah hal-hal seperti klaustrofobia, isolasi, dan demam kabin yang dapat terjadi akibat penutup bawah permukaan atau dinding buram.

Ada juga sejumlah besar bukti bahwa tanaman dapat tumbuh di tanah bulan dan Mars.

Ini termasuk studi yang dilakukan oleh astronot di atas ISS, Proyek Rumah Kaca Prototipe Bulan / Mars (PLMGP) yang didanai NASA dan studi bersama antara NASA, Universitas Teknik dan Teknologi di Lima, dan Pusat Kentang Internasional.

Ada juga penelitian independen, seperti yang dilakukan oleh ahli ekologi di Universitas dan Pusat Penelitian Wageningen. Eksperimen ini telah menunjukkan bahwa tanaman di Bumi dapat ditanam menggunakan Mars dan regolith bulan, dengan asumsi bahwa irigasi yang memadai dan nutrisi organik tersedia.

Aspek penting lainnya untuk dipertimbangkan adalah kenyataan bahwa permukiman ini harus menjadi sistem tertutup. Udara, air, dan sumber daya lainnya perlu didaur ulang dengan tingkat efisiensi yang tinggi.

Hal ini akan mengarah pada penciptaan iklim mikro di mana terjadi pengendapan, gas oksigen dihasilkan, karbon dioksida dikeluarkan dari udara, dan air secara alami didaur ulang dan disaring.

Sisanya dapat ditangani dengan kombinasi sistem daur ulang. Sampah organik dan kotoran manusia dapat dibuat kompos dan digunakan sebagai pupuk, dan bentuk sampah lainnya dapat didaur ulang untuk membuat alat dan komoditas baru.

Jadi di mana tepatnya koloni iklim mikro yang tertutup ini dapat diciptakan?

Tata Surya Bagian Dalam

Seperti Bumi, semua planet di Tata Surya bagian dalam berbatu dan terestrial. Dengan pengecualian Venus, ini semua bisa cukup sebagai situs potensial untuk koloni masa depan. Semuanya kaya akan mineral dan berpotensi dalam air es, dan beberapa bahkan memiliki molekul organik. Mereka juga memiliki bagian yang adil dari bahaya!

Air raksa:

Mungkin mengejutkan Anda mengetahui bahwa Merkurius, planet terdekat dengan Matahari kita dan terpanas kedua (di belakang Venus) sebenarnya adalah kandidat yang layak untuk kolonisasi. Anda tahu, saat planet ini menerima panas dan radiasi dalam jumlah besar dari Matahari, koloni dengan posisi yang baik akan dapat menghindari bahaya ini dan bahaya lainnya.

Misalnya, karena Merkurius memiliki eksosfer yang lemah, panas tidak ditransfer dari sisi yang menghadap Matahari ke sisi gelap. Akibatnya, pihak mana pun yang mengalami siang hari mencapai suhu setinggi 427 ° C (800 ° F) sedangkan sisi malam mengalami cuaca yang sangat dingin (-173 ° C / -279 ° F).

Juga, Merkurius mengalami apa yang dikenal sebagai 3:2 resonansi orbit. Artinya, planet ini menyelesaikan tiga rotasi pada porosnya (masing-masing berputar 58,6 hari) untuk berputar dua kali mengelilingi Matahari (diperlukan satu orbit 88 hari). Singkatnya, Merkurius mengalami tiga hari sidereal untuk setiap dua tahun.

Namun, karena planet ini bergerak cepat mengelilingi Matahari dan berputar perlahan pada porosnya, panjang sebenarnya dari satu hari penuh - yaitu, waktu yang dibutuhkan Matahari untuk kembali ke tempat yang sama di langit (alias hari matahari. ) - bekerja secara kasar 176 hari Bumi.

Dengan kata lain, satu hari di Merkurius berlangsung selama dua tahun. Namun, kemiringan sumbu Merkurius sangat rendah (0.034°) Artinya, sebagian besar sinar matahari yang diterimanya diserap di sekitar ekuator. Sementara itu, daerah kutubnya teduh secara permanen dan cukup dingin untuk menampung air es.

Hal ini dikonfirmasi oleh penyelidikan MESSENGER NASA pada tahun 2012, yang menemukan bukti adanya es air dan molekul organik di kawah yang menandai wilayah kutub utara. Ada juga spekulasi bahwa kutub selatan mungkin mengandung es di area kawahnya yang tertutup bayangan secara permanen, mungkin sebanyak itu 100 miliar hingga 1 triliun ton itu akan menjadi setebal 20 m (kaki).

Di wilayah ini, kubah bisa dibangun di atas lantai kawah atau menutupi seluruh kawah. Beberapa kandidat yang mungkin termasuk kawah Kandinsky, Prokofiev, Tolkien dan Tryggvadottir, yang semuanya diperkirakan memiliki persediaan air es.

Cahaya matahari dapat dimanfaatkan dengan menempatkan cermin di tepi kawah, untuk mengarahkannya ke dalam penutup kubah. Suhu di dalam akan naik secara bertahap, es air akan mencair, dan tanah dapat dibuat dengan menggabungkan air dan molekul organik dengan regolit dari dasar kawah.

Tanaman juga dapat ditanam untuk menghasilkan oksigen yang dikombinasikan dengan gas nitrogen, akan menghasilkan atmosfer yang dapat bernapas. Wilayah di dalam biodom akan menjadi lingkungan yang layak huni dengan siklus air dan siklus karbonnya sendiri.

Bergantian, gas oksigen dapat dibuat melalui disosiasi kimiawi, di mana es air yang menguap terkena radiasi matahari untuk menghasilkan gas hidrogen (yang dapat dilepaskan atau ditangkap dan disimpan untuk bahan bakar) dan gas oksigen.

Bergantian, tim insinyur dapat memompa gas yang diperlukan ke dalam kandang berkubah sampai tekanan atmosfer di dalamnya mencapai 100 kilopascal (atau 1 bar). Es kemudian bisa dipanen sesuai kebutuhan atau disimpan untuk minum, sanitasi, dan irigasi.

Bulan:

Sebagai benda langit terdekat Bumi, menjajah Bulan relatif lebih mudah dibandingkan dengan benda lain. Dalam banyak hal, ini menghadirkan potensi bahaya yang sama seperti Merkurius, dan strategi untuk mengatasinya sebagian besar sama.

Sebagai permulaan, Bulan memiliki atmosfer yang sangat tipis, atmosfer yang sangat tipis sehingga hanya dapat diklasifikasikan sebagai eksosfer. Bulan juga kaya akan mineral dan sumber daya potensial seperti Helium-3 dan air es tetapi jarang dalam hal unsur-unsur yang mudah menguap yang diperlukan untuk kehidupan (yaitu, amonia, metana, karbon dioksida, dll.)

Selain itu, permukaan Bulan mengalami kisaran suhu yang ekstrim di sekitar wilayah ekuator. Tergantung pada apakah sebagian permukaan terkena sinar matahari langsung atau tidak, suhu bervariasi antara paling rendah -173 ° C (-280 ° F) tinggi 127 ° C (260 ° F).

Namun, di daerah kutub, suhu turun dari yang paling rendah -123 ° C (-189 ° F) tinggi -43 ° C (-45 ° F). Meskipun ini masih cukup untuk membuat Antartika tampak nyaman jika dibandingkan, jaraknya jauh lebih sempit.

Selain itu, seperti Merkurius, daerah kutub teduh secara permanen dan memiliki akses ke pasokan air. Hal ini terutama berlaku di Cekungan Aitken Kutub Selatan, wilayah kawah di mana beberapa misi pengorbit telah menemukan bukti es air.

Di lokasi seperti Kawah Shackleton yang terkenal, iklim mikro tertutup dapat dibuat dengan membangun kubah dan menggunakan cermin matahari untuk mengarahkan sinar matahari ke dalamnya. Oleh karena itu, sistem cuaca dapat diciptakan, tanaman kemudian dapat tumbuh, dan atmosfer yang dapat bernapas berpotensi tercipta.

Mars:

Mars adalah tujuan populer lainnya dalam hal eksplorasi dan pemukiman ruang angkasa manusia. Seperti Bulan, sebagian besar berkaitan dengan kedekatannya dengan Bumi dan kemiripannya dengan planet kita.

Setiap 26 bulan, Bumi dan Mars berada pada titik terdekat dalam orbitnya satu sama lain. Ini dikenal sebagai oposisi, di mana Mars dan Matahari muncul di sisi berlawanan dari langit. Ini menciptakan "jendela peluncuran" biasa untuk mengirim penjajah dan persediaan.

Selain itu, hari Mars berlangsung 24 jam 39 menitArtinya tumbuhan, hewan dan manusia koloni menikmati siklus diurnal (siklus siang / malam) yang hampir sama dengan Bumi. Sumbu vertikal Mars juga dimiringkan dengan cara yang sangat mirip dengan Bumi- 25.19°vs. 23.5° - yang menyebabkan perubahan musim selama periode orbit.

TERKAIT: APA YANG DIPERLUKAN UNTUK MEMBUAT ORANG MARTIA PERTAMA?

Pada dasarnya, ketika satu belahan bumi mengarah ke Matahari, ia mengalami musim panas sedangkan belahan lainnya mengalami musim dingin. Namun, karena satu tahun Mars berlangsung sekitar 687 hari Bumi (668,6 Hari Mars), setiap musim berlangsung sekitar dua kali lebih lama.

Mars juga mengalami variasi suhu yang mirip dengan Bumi, meskipun secara keseluruhan lebih rendah secara signifikan. Suhu permukaan rata-rata selama satu tahun adalah -63 ° C (-81 ° F), mulai dari yang rendah -143 ° C (-225 ° F) selama musim dingin di kutub dan puncak 35 ° C (95 ° F) di sepanjang khatulistiwa selama musim panas di tengah hari.

Namun, karena atmosfernya yang tipis, suhu permukaan yang hangat ini tidak mencapai lebih tinggi dari permukaan tanah. Dan di malam hari, suhu bisa mencapai serendah itu -73 ° C (-99 ° F). Namun, karena variasinya jauh lebih tidak ekstrim di sekitar garis lintang tengah, ini kemungkinan akan menjadi tempat terbaik untuk membangun permukiman.

Ada juga pasokan es air yang melimpah di Mars, yang sebagian besar terkonsentrasi di lapisan es kutub. Namun, berbagai penelitian menunjukkan bahwa sejumlah besar air mungkin juga terkunci di bawah permukaan. Air ini dapat diambil dan digunakan oleh penjajah untuk segala hal mulai dari minum dan irigasi hingga sanitasi.

Karena itu, Mars sangat cocok untuk ISRU. Dalam bukunya, Kasus Mars, Robert Zubrin menjelaskan bagaimana udara, air, dan bahan bakar dapat diproduksi di tempat oleh penjajah masa depan dengan hanya menggunakan elemen yang tersedia di tanah dan atmosfer Mars.

Lebih lanjut, percobaan telah dilakukan yang menunjukkan bagaimana tanah Mars dapat dibakar menjadi batu bata yang memiliki kekuatan yang cukup besar. Ini dapat digunakan untuk membuat habitat dan struktur tempat tinggal kolonis. Eksperimen juga menunjukkan bahwa tanaman Bumi dapat tumbuh di tanah Mars, yang akan menghasilkan oksigen dan menghilangkan karbon dari udara.

Sayangnya, masih ada masalah radiasi. Menurut studi terbaru oleh Mars Odyssey Melacak, penduduk di permukaan Mars akan mengalami tingkat radiasi yang sedang 2 sampai 3 kali lebih tinggi dari pengalaman astronot di Stasiun Luar Angkasa Internasional.

Di Bumi, orang yang tinggal di negara maju terpapar dosis tahunan rata-rata 0,62 rad. Dan sementara penelitian telah menunjukkan bahwa dosis hingga 200 radtidak fatal, paparan pada tingkat radiasi ini dapat meningkatkan risiko kesehatan secara dramatis (penyakit radiasi akut, kanker, kerusakan DNA).

Di sisi lain, permukaan Mars terpapar rata-rata 22 milirad per hari - yang berhasil 8000 milirad (8 rad) per tahun. Itu hampir 13 kali lipat dosis tahunan tubuh kita, dan mendekati batas paparan lima tahun yang direkomendasikan. Efek panjangnya masih belum diketahui.

ItuMars Odyssey juga mendeteksi dua peristiwa proton matahari yang menyebabkan tingkat radiasi mencapai puncaknya 2.000 milirad dalam satu hari dan beberapa peristiwa lain yang tercapai 100 milirad. Selain itu, penelitian terbaru yang dilakukan di University of Nevada, Las Vegas (UNLV) telah menunjukkan bahwa ancaman yang ditimbulkan oleh sinar kosmik dapat menggandakan risiko kanker.

Untuk alasan ini, perencana misi telah mengeksplorasi ide untuk membangun habitat baik di bawah permukaan atau menciptakan habitat dengan cangkang luar keramik tebal dari regolith lokal. Sekali lagi, gagasan perisai magnet dapat digunakan untuk memungkinkan cangkang transparan dan memberi penghuninya keuntungan pemandangan.

Faktanya, NASA telah mengeksplorasi gagasan untuk memposisikan perisai magnet di orbit, di sekitar Mars, untuk memberikan perlindungan yang sama seperti magnetosfer. Proposal tersebut dipresentasikan oleh Dr. Jim Green, Direktur Divisi Ilmu Planet NASA, pada Lokakarya Visi Ilmu Planet 2050 2017.

Green mengklaim bahwa perisai ini harus dipasang di Mars-Sun L1 Lagrange Point, di mana ia akan membuat magnetotail buatan yang akan mencakup semua Mars. Ini tidak hanya akan melindungi kehidupan di permukaan dari radiasi berbahaya tetapi juga akan memungkinkan atmosfer Mars menebal (sehingga memberikan perlindungan lebih).

Dengan langkah-langkah ini, koloni dapat dilindungi dari unsur-unsur, termasuk Badai Debu Mars dan radiasi. Di dalam, pemukim manusia akan dapat menanam tanaman di tanah Mars, menghasilkan udara sendiri, dan secara efektif menciptakan iklim mikro mandiri.

Basis seperti itu (atau banyak yang serupa) dapat memulai proses pembentukan Mars. Setelah menciptakan iklim mikro di wilayah tertentu, mereka dapat mulai memperluasnya hingga mencapai seluruh planet.

Sabuk Asteroid Utama

Yang cukup menarik, Sabuk Asteroid lebih dari sekadar kumpulan jutaan benda berbatu. Ini juga rumah bagi planet kerdil Ceres, yang merupakan benda terbesar di Sabuk dan menyumbang sekitar sepertiga dari massa Sabuk Utama.

Ceres mengukur secara kasar 946 km (588 mil) berdiameter dan memiliki luas permukaan 2,849,631 km² (1.100.250 mil²). Mengingat ukuran dan kepadatannya, Ceres diyakini dapat dibedakan yang terdiri dari inti berbatu, lautan cair di sebelahnya, dan mantel serta kerak yang terdiri dari es.

Berdasarkan bukti yang diberikan oleh teleskop Keck pada tahun 2002, diperkirakan keberadaan mantel tersebut Tebal 100 km (62 mil) dan untuk menampung hingga 200 juta km³ (48 juta mi³) air. Itu setara dengan sekitar 10% dari apa yang ada di lautan Bumi dan lebih dari semua air tawar di Bumi.

Karenanya, koloni di Ceres akan menghadirkan berbagai manfaat dan peluang untuk tumbuh. Ini sebagian karena cara itu akan membuat Sabuk Asteroid Utama dan sumber dayanya yang melimpah dapat diakses. Ada juga sumber daya yang tersedia di Ceres itu sendiri, yang dapat memfasilitasi paraterraforming.

Misalnya, Ceres memiliki beberapa kawah yang mengesankan, yang terbesar termasuk kawah Occator, Kerwan, dan Yalode. Di dalamnya, kubah dapat dibangun, dan air dapat diambil dari es lokal, dengan mineral silikat yang digunakan untuk mengaspal dasar kawah.

Es yang dipanen secara lokal dapat digunakan untuk irigasi, tetapi juga untuk menghasilkan gas oksigen. Karena Ceres diperkirakan memiliki simpanan besar tanah lempung yang kaya amonia, amonia juga bisa dipanen. Karena sebagian besar terdiri dari nitrogen, amonia dapat diproses untuk menghasilkan gas nitrogen (gas penyangga penting di atmosfer kita).

Cahaya dapat disediakan oleh serangkaian cermin orbital yang akan memfokuskan dan mengarahkan sinar matahari ke dalam kubah, memberikan kesan siklus diurnal dan juga memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh.

Bulan Jupiter

Gagasan untuk menjajah bulan-bulan Jupiter telah melayang berkali-kali sejak itu Pelopor10 dan 11 dan Voyager 1 dan 2 probe melewati sistem. Sejak itu, telah ditemukan bahwa tiga dari empat satelit terbesarnya (Europa, Ganymede, dan Callisto semuanya dapat memiliki samudra bagian dalam.

Terlebih lagi, berbagai survei di Europa dan Ganymede telah menunjukkan bahwa lautan mereka cukup hangat untuk mendukung kehidupan. Untuk alasan ini, banyak yang ingin mengirim misi robotik untuk mencari tanda-tanda kemungkinan kehidupan ini, dan pada akhirnya mengawaki misi yang dapat membangun pos-pos terdepan.

Misalnya, pada tahun 1994, perusahaan swasta yang dikenal sebagai Proyek Artemis didirikan dengan tujuan menjajah Bulan. Mereka juga menyusun rencana untuk koloni di Europa, yang menyerukan struktur yang akan dibangun dari es di permukaan (dimodelkan di igloo).

Para penulis juga merekomendasikan untuk membuat habitat jangka panjang di dalam "kantong udara" yang terdapat di lapisan es. Mengingat keberadaan es air yang melimpah dan bahan yang mudah menguap seperti metana dan amonia, berdasarkan permukaan dapat memanfaatkan sumber daya ini untuk membuat basis dengan iklim mini.

Dasar pada satu atau lebih bulan Galilea juga didukung oleh Dr. Zubin dalam bukunya tahun 1999, Memasuki Luar Angkasa: Menciptakan Peradaban Spacefaring (1999). Pangkalan ini dapat membantu memfasilitasi penambangan atmosfer di antara planet-planet luar - yaitu, Jupiter dan Saturnus - untuk mendapatkan bahan bakar Helium-3.

NASA juga menghasilkan studi pada tahun 2003 yang menganjurkan pembuatan pangkalan di Callisto, yang mereka yakini dapat dilakukan pada tahun 2045. Berjudul "Konsep Revolusioner untuk Eksplorasi Planet Luar Manusia" (HOPE), rencana tersebut menyerukan penggunaan roket nuklir untuk mengangkut semua bahan dan robot yang dibutuhkan untuk membangun pangkalan di sana.

Tujuannya dipilih karena jaraknya dari Jupiter, yang berarti bahwa ia terkena radiasi yang jauh lebih sedikit daripada rekan-rekannya. Ditekankan bahwa pangkalan di sana akan dapat memanen es air untuk membuat bahan bakar roket, menjadikan Callisto pangkalan pemasok untuk semua misi masa depan dalam sistem Yovian.

Radiasi menjadi perhatian khusus saat mempertimbangkan bulan-bulan Jupiter. Karena magnetosfer Jupiter yang kuat dan keberadaan sabuk radiasi berenergi tinggi, bulan-bulan Io, Europa, dan Ganymede terkena berbagai jumlah sinar berbahaya.

Io, yang mengorbit di dalam sabuk radiasi energi tinggi, menerima sekitar 3.600 rad radiasi pengion per hari - cukup untuk membunuh dengan sangat cepat. Dikombinasikan dengan aktivitas vulkanik, mantel lembut, dan aliran lava bawah permukaan, Io bukanlah tempat yang baik untuk hidup!

Permukaan Europa berkembang 540 rad per hari, yang masih termasuk dalam kisaran yang mematikan. Di Ganymede, keadaan menjadi sedikit lebih baik karena jaraknya yang lebih jauh dan fakta bahwa Ganymede memiliki medan magnet, menjadikannya satu-satunya benda di Tata Surya (selain raksasa gas) yang memilikinya. Tapi masih bisa 8 rad per hari, lebih dari satu tahun radiasi di Bumi.

Hanya Callisto yang termasuk dalam jangkauan aman, hanya menerima 10 milirad dari Jupiter sehari. Tentu saja, ini menjadi lebih buruk ketika Anda menambahkan radiasi matahari dan sinar kosmik, tetapi kenyataannya tetap, Callisto adalah tempat teraman untuk menjajah di sistem Yovian.

Jadi, sementara permukiman dapat dibangun di Ganymede dan Europa, kedua lokasi tersebut memerlukan pelindung radiasi yang signifikan dan permukiman hanya dapat dilakukan di bawah permukaan es. Di Callisto, lingkungan permukaan mungkin dapat dibuat, mirip dengan yang dapat dibangun di Ceres.

Ini akan mencakup kandang berkubah di dalam satu atau lebih dari banyak kawah tubrukan Callisto. Kandidatnya termasuk kawah cincin Valhalla, Asgard, dan Adlinda, yang berukuran 3800 km (2360 mi), 1600 km (995 mi), dan 1000 km (660 mi) berdiameter masing-masing.

Ada juga kawah seperti Heimdall dan Loftn, yang berukuran 210 km (130 mil) dan 200 km (124 mil) berdiameter masing-masing. Di salah satu atau semua ini, struktur kubah dapat didirikan yang membentang dari tepi ke tepi atau di sepanjang dasar kawah.

Menggunakan mineral silikat yang dipanen dari Trojan Jupiter dan asteroid Yunani, tanah dapat dibuat di dasar koloni. Menggunakan es air yang dipanen secara lokal, amonia, metana, dan cermin orbit, iklim mikro dapat diciptakan.

Bulan Saturnus

Lalu, ada bulan dari sistem Saturnus. Dalam mendukung kolonisasi Tata Surya bagian luar, Zubrin mengklaim bahwa Saturnus, Uranus, dan Neptunus dapat dijadikan "Teluk Persia di Tata Surya" karena basis sumber dayanya yang kaya.

Zubrin mengidentifikasi Saturnus sebagai yang terpenting karena kedekatannya dengan Bumi, radiasi rendah, dan sistem bulan yang sangat baik. Pertama, sistem ini adalah salah satu sumber deuterium dan helium-3 terbesar, yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar untuk reaktor fusi di masa depan.

Bulan-bulan Saturnus juga terpapar radiasi dalam jumlah yang jauh lebih rendah daripada sistem satelit Jupiter. Ini karena sabuk radiasi Saturnus jauh lebih lemah daripada sabuk radiasi Jupiter - 0,2 gauss (20 mikroteslas) dibandingkan dengan 4,28 gauss (428 mikroteslas).

Bidang ini memanjang dari pusat Saturnus hingga jarak sekitar 362.000 km (225.000 mil) dari atmosfernya. Ini membuatnya lebih dekat ke planet daripada sabuk radiasi Yupiter, yang mencapai jarak sekitar 3 juta km.

Titan juga ditetapkan sebagai lokasi yang baik untuk pemukiman manusia karena Titan adalah satu-satunya benda langit selain Bumi yang memiliki atmosfer nitrogen yang padat. Ada juga sejumlah besar metana cair dan atmosfer serta hidrokarbon lain yang dibanggakan oleh bulan.

Lokasi lain yang memungkinkan adalah Enceladus, yang secara berkala mengalami aktivitas bulu di sekitar wilayah kutub selatannya. Pada bulan Maret 2006,Cassini-Huygens Misi memperoleh kemungkinan bukti air cair di Enceladus, yang dikonfirmasi oleh NASA pada tahun 2014.

Air ini muncul dari semburan yang kemungkinan besar terhubung ke samudra bagian dalam yang hanya puluhan meter di bawah permukaan di beberapa lokasi. Ini akan membuat pengumpulan air jauh lebih mudah daripada di Europa seperti bulan, di mana air harus diambil dari es padat.

Data diperoleh oleh Cassini juga menyarankan adanya molekul yang mudah menguap dan organik di interior, yang mendukung kehidupan di dalam Enceladus. Pembacaan kepadatan juga menunjukkan bahwa di bawah lapisan luar esnya terdapat inti batuan dan logam silikat.

Sumber daya ini akan sangat berharga dalam hal membuat koloni, terutama jika paraterraforming terlibat. Hal yang sama terjadi pada Titan, yang memiliki banyak es air di mantelnya, serta banyak zat yang mudah menguap seperti amonia dan (khususnya) metana.

Terima kasih kepada Cassini-Huygens Misi, para astronom telah mengetahui bahwa Titan memiliki danau metana di permukaannya dan siklus metana yang sangat mirip dengan siklus hidrologi Bumi. Survei bulan juga menemukan bahwa bulan memiliki lingkungan yang kaya akan kimia organik dan kondisi prebiotik.

Titan juga mengorbit dengan aman di luar jangkauan sabuk radiasi Saturnus, dan atmosfernya yang tebal mungkin cukup untuk melindungi dari sinar kosmik. Sementara Enceladus memiliki atmosfer yang sangat lemah dan orbitnya di dalam sabuk radiasi Saturnus, tingkat yang rendah (dibandingkan dengan Jupiter) berarti bahwa mereka dapat dimitigasi.

In short, on both Titan and Enceladus (and possibly other moons within the system), self-contained colonies with mini-climates could be built that take advantage of this natural resource base. Water harvested from the icy surface could also be converted into fuel, making the Saturn system a stopover point for exploratory missions to Uranus, Neptune and beyond.

Along with the rich supply of deuterium and helium-3 from Saturn's atmosphere, the resources of the Saturn system could also be a major source of exports. In this way, a colonizing of the Saturn system could fuel Earth’s economy, and facilitate exploration deeper into the outer Solar System.

Looking Beyond

When it comes right down to it, there is no limit to where human beings could conceivably colonize in our Solar System. In addition to all the aforementioned examples, people could create habitats out of hollowed-out asteroids, on the moons of Uranus and Neptune, on Pluto and Charon, and even in the Kuiper Belt.

The farther we get from the Sun, the more heavily we are going to have to rely on technology to produce air and food. For example, in the outer Solar System and Kuiper Belt, settlers will probably have to rely on things like UV lighting to grow plants and process volatiles into breathable gases.

But even though increasingly artificial means might have to come into play, the name of the game remains the same. Through the creation and maintenance of natural environments, humanity could extend its presence further throughout space.

In the end, the limits are really only those imposed by our imaginations, finances, and the state of our technology. And considering that advances are being made all the time, the latter limitation probably won't remain an issue for long!

  • Paraterraforming - The Worldhouse Concept
  • Paul Glister - Terraforming: Enter the ‘Shell World’
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 11 Mars
  • NASA - Science in Orbit: The Shuttle & Spacelab Experience, 1981-1986
  • Space.com - Incredible Technology: How to Use 'Shells' to Terraform a Planet
  • JBIS - "Shell Worlds - An Approach To Terraforming Moons, Small Planets and Plutoids"
  • Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century: Chp. 2 Lunar Base Concepts (LPI, 1985)


Tonton videonya: Budidaya Tomat Solanum Iycopersicum dalam Green House (Januari 2022).