Išsikraustyti gyventi į kosmosą – ne vieno žmogaus svajonė. Pirmieji kolonistai neabejotinai gyvens sudėtingomis sąlygomis: užsidarę popaviršinėse slėptuvėse ar bent už storų sienų, neturėdami galimybės išeiti į lauką be storo skafandro, visiškai priklausomi nuo trapios dirbtinės ekosistemos. Bet ateityje, per šimtus metų, situacija gali pasikeisti: už Žemės ribų sukursime oazes, primenančias gimtąją planetą. Teraformavimas – kitų dangaus kūnų pavertimas panašiais į Žemę – ne vieną dešimtmetį yra mėgstama fantastikos kūrėjų tema. Ją nagrinėja ir mokslininkai; tiesa, daugiausiai jų taikiklyje būna Marsas, kartais – Venera. Apie šias planetas rašiau ankstesniame pažintiniame straipsnyje, o šiandien kviečiu skaityti apie egzotiškesnes teraformavimo kryptis: Merkurijų, asteroidus, didžiųjų planetų palydovus ir pačias planetas.

Šį straipsnį parašiau, nes turiu dosnių rėmėjų Contribee platformoje. Ačiū jums! Jei manote, kad mano tekstai verti vieno-kito euro per mėnesį, prisidėti prie jų galite ir jūs.

Rašydamas apie Veneros ir Marso teraformavimą, daug dėmesio skyriau keturioms pagrindinėms problemoms. Pirmoji – atmosfera: Marse ją reikėtų papildyti, Veneroje – pašalinti. Antroji – magnetinis laukas, kurio nei viena iš šių planetų neturi. Trečioji – vanduo, kuriuo planetas reikėtų papildyti iš išorės, pavyzdžiui kometomis. Ketvirtoji – biosfera: augalai ir gyvūnai, kuriais reikėtų apgyvendinti planetą, sukūrus ten padorias sąlygas. Visos šios problemos išlieka ir kitais atvejais, tik dažnai prisideda dar dvi: temperatūra ir gravitacija.

Paimkime Merkurijų. Artimiausia Saulei planeta yra mažytė, vos 2440 km spindulio. Tiesa, jos tankis beveik prilygsta Žemės, mat Merkurijus turi santykinai labai didelį metalinį branduolį. Dėl šios priežasties paviršiaus gravitacija Merkurijuje beveik tokia pati, kaip Marse. Tad gravitacijos problemų Merkurijus nesukelia labai daug. Iš kitos pusės, temperatūra iššūkį tikrai sukels. Nors ji ne tokia aukšta, kaip Veneroje, Merkurijaus paviršiaus temperatūrą lemia vien Saulės kaitinimas, o ne atmosferos kuriamas šiltnamio efektas. Be to, Merkurijuje egzistuoja milžiniškas skirtumas tarp dienos ir nakties pusių: dieną temperatūra pakyla iki 430 laipsnių, naktį nukrenta iki -180. O diena ir naktis viena kitą keičia labai lėtai: aplink savo ašį Merkurijus apsisuka per 59 Žemės paras, tačiau greitas sukimasis aplink Saulę lemia, jog viena saulinė para Merkurijuje trunka net 176 Žemės paras. Trumpai tariant, Merkurijuje susiduriame su didžiausiomis tiek Marso, tiek Veneros problemomis.

Iš kitos pusės, Merkurijus turi vieną, o gal net du, privalumus. Pirmasis – magnetosfera. Merkurijus ją turi, nors ir nelabai stiprią, apie šimtą kartų silpnesnę, nei Žemės. Silpnas magnetinis laukas beveik trigubai arčiau Saulės, nei Žemė, efektyviai nesustabdo Saulės vėjo. Visgi jei magnetinis laukas yra, galbūt pavyktų jį sustiprinti. Nors tai labiau fantastinis scenarijus, nei įvairūs Marso teraformavimo etapai, galėtume įsivaizduoti, kaip ateityje žmonės prie Merkurijaus pritvirtina milžiniškus variklius ir pagreitina planetos sukimąsi. Greičiau besisukančiame branduolyje sustiprėja dinamo efektas, magnetinis laukas išauga ir tampa rimtu skydu planetai. Taip kartu išsprendžiama ir paros ilgio problema.

Kitas privalumas – atstumas nuo Saulės. Taip, jūs perskaitėte teisingai. Kiekvienas Merkurijaus paviršiaus kvadratinis metras gauna apie šešis-septynis kartus daugiau Saulės energijos, nei Žemė. Tai, žinoma, kelia problemų: kaip išlaikyti atmosferą ir vandenį, kaip tokiame karštyje galėtų kas nors augti ar, juo labiau, gyventi žmonės. Iš kitos pusės, tai yra milžiniškas energijos šaltinis, kurį galima panaudoti visokiausiems žmonijos poreikiams. Įsivaizduokime spiečių Saulės elektrinių, kybančių orbitoje tarp Merkurijaus ir Saulės. Jos sugeria 80-90% Saulės šviesos, lekiančios Merkurijaus link, ir panaudoja ją… viskam: pramoniniams procesams, to paties Merkurijaus teraformavimui, mikrobangų srautais siunčia kitų planetų link. Jų šešėlyje Merkurijaus temperatūra normalizuojasi ir planeta tampa vis tinkamesnė gyvenimui. Vėlgi, scenarijus šiek tiek fantastinis, bet turint omeny, kad šiuo metu pradedama bandyti pirmąsias kosmines Saulės elektrines, jis gali tapti realybe net greičiau, nei rimtai pradėsime planuoti planetų teraformavimą.

Išsprendę magnetinio lauko ir temperatūros problemas, toliau Merkurijų galėtume teraformuoti panašiai, kaip Marsą. Tiesa, vandens atsigabenti iš kitur reikėtų daug daugiau, mat pačiame Merkurijuje jo daug mažiau, nei Raudonojoje planetoje. Saulės karštis tikrai išdegino vandenį ir kitus lakius junginius iš didžiosios paviršiaus mineralų dalies. Vandens ledo likę nebent krateriuose prie ašigalių.

Kiti kietą paviršių turintys Saulės sistemos kūnai turi silpnesnę gravitaciją, nei Merkurijus. Jupiterio palydovas Ganimedas yra didesnio spindulio, bet gerokai mažesnio tankio; kiti – mažesni ir spinduliu. Taigi ten gravitacija tampa problema. Problematiška yra ir temperatūra – praktiškai visi tokie kūnai yra labai šalti. Vienintelė išimtis – Mėnulis, kur vidutinė temperatūra yra apie -40 laipsnių, aukštesnė nei Marse. Tiesa, Mėnulio dieninės ir naktinės pusių temperatūra labai skiriasi – nuo daugiau nei 100 laipsnių karščio iki žemesnio nei -180 laipsnių šalčio. Pridėjus silpną gravitaciją ir magnetinio lauko nebuvimą matome, kad Mėnulį teraformuoti greičiausiai bus daug sunkiau, nei Marsą ar netgi Merkurijų.

Vieną įdomų ir labai netikėtą teraformavimo variantą mums pasiūlo trys iš keturių didžiųjų planetų. Saturno, Urano ir Neptūno “paviršiuje” – regione, kur atmosferos slėgis atitinka Žemės jūros lygio slėgį – laisvojo kritimo pagreitis taip pat labai panašus į žemiškąjį. Jei apsigyventume tokioje vietoje, iškart gautume net kelis privalumus. Beveik įprasta gravitacijos jėga leistų lengvai prisitaikyti tiek žmonėms, tiek kitiems gyviems organizmams. Natūralios atmosferos slėgis, atitinkantis žemiškąjį, reiškia, kad mums tinkamą atmosferą nuo aplinkos atskirti būtų galima palyginus paprastais barjerais, nereikėtų pajėgiančių atlaikyti milžinišką slėgių skirtumą. Milžiniškas paviršiaus plotas leistų apgyvendinti dešimtis kartų daugiau žmonių, nei Žemėje. Galiausiai, visos trys planetos turi stiprią magnetosferą, kuri apsaugotų nuo žalingo Saulės vėjo ar kosminių spindulių, o natūrali atmosfera apsaugotų ir nuo ultravioletinės spinduliuotės.

Žinoma, didžiosios planetos, kaip kandidatės teraformavimui, turi ir reikšmingų trūkumų. Pirmasis – jos neturi kieto paviršiaus (tiksliau sakant, kietas paviršius gal ir egzistuoja, bet taip giliai po atmosferos viršumi, kad praktiškai nėra pasiekiamas). Tad bet koks gyvenimas ten būtų įmanomas nebent plūduriuojančiose platformose. Neskamba kaip terafomavimas, ar ne? Bet jei tos platformos būtų didžiulės ir savyje talpintų įvairiausią biosferą, o jas dengtų permatomi kupolai, galbūt tai leistų susidaryti įspūdį, kad gyvename pritaikytoje planetoje? Žinoma, toks sprendimas vis tiek yra labai toli nuo to, kaip įsivaizduojame Marso ar kitų uolinių planetų teraformavimą. Antrasis trūkumas – temperatūra. Aptariamame aukštyje tvyro 120-200 laipsnių žemiau nulio šaltis, tad bet koks bandymas ten apsigyventi priklausytų nuo to, kaip pajėgtume sušildyti aplinką. Net jei tą padarytume – kaupdami Saulės šviesą, pasitelkę pačių planetų gelmių energiją ar dar kaip kitaip – pakilusi temperatūra pakeistų atmosferos savybes, išpūstų ją, tad pasikeistų ir slėgis bei cheminė sudėtis. Taigi iššūkių tikrai apstu.

Pabaigai panagrinėkime dar vieną, daug plačiau aptariamą, teraformavimo variantą – asteroidus. Jų paviršius tam tikrai netinka – problemų čia dar daugiau, nei su mažomis planetomis. Asteroidai turi menką gravitaciją, dažnai yra netaisyklingos formos, jų orbitos gali būti toli gražu ne apskritiminės, o sukimasis aplink ašį – pašėlęs, tad reikėtų susidoroti su didžiuliais ir staigiais temperatūrų pokyčiais, neturint nei magnetosferos, nei atmosferos. Tačiau asteroidų vidus – jau kita kalba. Jis turi gausybę privalumų. Asteroido uolienos suteikia natūralią apsaugą nuo kosminių spindulių ir žalingos spinduliuotės. Uždara erdvė leistų užpildyti ją atmosfera, nekreipiant dėmesio į gravitaciją. Pailgos orbitos būtų puikus būdas transportuoti norimas medžiagas, prekes ar keleivius į skirtingas Saulės sistemos vietas.

Iš principo apgyvendintas asteroidas primintų gyvenamą besisukančią kosminę stotį. Pagrindinis skirtumas būtų tas, kad stoties korpusas pagamintas žmonių, greičiausiai iš metalo ar kokios kitos tvirtos dirbtinės medžiagos, tuo tarpu asteroido korpusas yra natūralios uolienos. Tiesa, jas irgi reikėtų sutvirtinti ir įsitikinti, kad nėra įtrūkimų, per kuriuos atmosfera lengvai pabėgtų į kosmosą. Sutvirtinimo reikėtų ir tam, kad asteroidas neišsilakstytų į šalis, įsukus jį iki reikiamo nemažo greičio. Jei norime vaikščioti vidine tuščiavidurio asteroido puse, jis turi suktis taip greitai, kad juntamas išcentrinis pagreitis maždaug prilygtų laisvojo kritimo pagreičiui Žemėje. Jei asteroido spindulys yra 500 metrų, jo paviršius turėtų judėti 70 m/s arba 250 km/h greičiu ir vieną ratą apsuktų per 45 sekundes. Net jei užtektų trečdalio žemiško pagreičio – t.y. panašaus, kaip Marse – turėtume įsukti asteroidą iki 40 m/s greičio ir 80 sekundžių periodo. Silpna asteroido gravitacija niekaip neatlaikytų tokio sukimosi, tad viską lemtų uolienas rišančios jėgos.

Šioje vietoje, priešingai nei sako intuicija, naudingiausi gali būti ne tvirti vientisi asteroidai, o “nuolaužų krūvos”, tokie kaip Bennu ar Ryugu. Turint omeny, kad asteroidą vis tiek reikėtų performuoti – išrausti jame gyvenamą erdvę, formą pakeisti į labiau cilindrinę ir taip toliau – tą padaryti bus lengviau, jei asteroidas nėra tvirtai surištas. O sutvirtinimui galima panaudoti kokį nors dirbtinį tinklą, kuriuo asteroidas apjuosiamas iš išorės. Prie tokio tinklo galima būtų tvirtinti įvairią infrastruktūrą, kuri privalo būti asteroido išorėje: Saulės elektrines, komunikacijų antenas ar kosmouostus. Neseniai mokslininkai išnagrinėjo tokio projekto inžinerines galimybes ir apskaičiavo, kad keleto kilometrų skersmens cilindrą išlaikyti pakaktų šiandieninių medžiagų, net neišnaudojant pilnų anglies nanovamzdelių galimybių.

Pavertus asteroidą uždaru tuščiaviduriu cilindru ir jį įsukus, tolesnis teraformavimas būtų paprastesnis, nei bet kurio kito kūno. Užpildyti atmosfera palyginus nesunku, kai ji neturi kur pabėgti. Landšaftą suformuoti galima dar cilindro gamybos metu, paskui beliktų jį užpilti vandeniu. Tada galima įdiegti biosferą, parinktą pagal plotą, vandens/sausumos santykį ir kitas norimas savybes. Toks įdiegimas primintų biosferos parko apgyvendinimą. Žmonės asteroide galėtų pradėti gyventi dar tebevykstant procesams, iš pradžių mažose uždarose erdvėse, bet netrukus – visame jo tūryje. Visą procesą įgyvendinti užtruktų daug trumpiau, nei planetos atveju, gal tik keletą metų. Tada beliktų gyventojams susitaikyti su tuo, kad vietoj dangaus matys kaimynus iš kitos upės pusės. 

Tiesa, tokia teraformuota aplinka visą laiką išliktų dirbtinė ir priklausoma nuo palaikymo sistemų – dirbtinio apšvietimo, vandens cirkuliacijos, temperatūros reguliavimo. Apšvietimą galbūt būtų įmanoma išspręsti “pasyviomis” priemonėmis – tinkamai išvedžiojant šviesolaidžių kanalus nuo asteroido išorės į gilumą – bet kiti procesai natūraliai greičiausiai nevyktų. Taigi technologinės civilizacijos žlugimas pasmerktų asteroidų gyventojus lėtesnei ar greitesnei mirčiai. Tuo tarpu teraformuoti Marsas ar Venera galėtų tokie ir išlikti milijonus metų.

Galimybių gyventi Saulės sistemoje kitur, nei Žemė – gausybė. Ir nors gyvenimas prasidės nuo mažų hermetiškų būstų, iš kurių išeiti galėsime tik su skafandrais ir tai neilgam, po truputį kitos planetos gali tapti daug panašesnės į namus. Ir ne tik planetos – palydovai bei asteroidų vidus taip pat gali tapti puikiu gyvenamuoju plotu. O tada, žiūrėk, paaiškės, kad niekur iš tos Saulės sistemos keliauti nereikia ir žmonija sėkmingai tūkstančius metų gali gyventi prie vienos žvaigždės. Bet gal kaip tik priešingai: nenumaldomas noras pamatyti nematytą, aplankyti nelankytą ir patirti nepatirtą ves mūsų palikuonis vis toliau ir toliau į Visatą.

Laiqualasse