Titano sąlygos tiktų JAV dydžio žmonių kolonijai (Video)

Nepaisant viso ateiviško keistumo, Titanas stulbinamai primena Žemę. Tanki atmosfera saugo tvirtą paviršių nuo pražūtingos radiacijos ir jis yra vienintelis kitas Saulės sistemos kūnas, kurio paviršiuje yra skysčio. Jei vieną dieną žmonės norėtų apsigyventi po geltonu šio palydovo dangumi, tyrinėti jo kopas ir kalvas ar įsikurti šalia švelniai raibuliuojančio angliavandenilių ežerų, be energijos jie neišsiverstų.

„Žvelgiant į tolimą perspektyvą, po Marso, kita svarbiausia vieta, kur žmonės apsistos ilgėliau, bus Titanas,“ sako Ralph Lorenz, Johns Hopkins universiteto Marylande planetologas.

Siekdami išsiaiškinti, kaip žmonės tolimajame palydove ateityje galėtų išgyventi, Amanda Hendrix iš Planetų mokslo instituto ir Yuk Yung iš Kalifornijos technologijos instituto išanalizavo potencialius energijos šaltinius.

Mėnulio kasinėjimai

Bet kokie į Titaną pasiųsti robotai žvalgai iš pradžių naudotų branduolinę energiją, iš radioaktyviojo skilimo gaudami elektrą ir šilumą. Žmonės irgi galėtų daryti tą patį, iš Žemės atsigabenti branduolinės jėgainės statybai reikiamas dalis, ir tada palaikyti jos veikimą palydove iškastu kuru. Tačiau neištyrinėjus Titano vidinės geologijos, tokia idėja iš esmės tėra spėlionės.

Bet šiame Saturno mėnulyje netrūksta lengvai prieinamo metano, tad jis potencialiai galėtų būti papildymo stotelė raketos, skriejančioms dar toliau nuo Žemės. „Ilgaamžei, visos planetų sistemos civilizacijai Titanas būtų itin svarbi vieta,“ pažymi Lorenz.

Nors angliavandenilius deginti pačiame palydove būtų neefektyvu – ten nėra laisvo deguonies, būsimi Titano gyventojai galėtų gauti energiją, jungdami vandenilį su acetilenu. Bet nors teoriškai mėnulyje acetileno trūkti neturėtų, mokslininkai jo dar neaptiko Titano paviršiuje.

„Gali būti, nepastebime jos per dengiančią atmosferą,“ sako Sarah Hörst, Johns Hopkins universiteto planetologė.

Upių rausimas

Hidroenergija Titane irgi nebūtų paprasta, nes Titane lyja retai, išskyrus kas keletą dešimtmečių nutinkančius potvynius sukeliančias liūtis. „Tai nėra idealiai hidroelektrinėms idealiai tinkamas energijos generavimo režimas,“ sako Hörst. „Upės trumpai tekėtų labai srauniai, o paskui vėl išdžiūtų.“

Būtų galima išgauti energiją Titano itin žemos temperatūros suskystintų angliavandenilių tėkmės užtvankomis, bet būtų nelengva priversti skysčius tekėti, nes didžiausi ežerai ir jūros yra žemiau už aplinkinę sausumą.

„Topografija nėra neįmanoma, tiesiog būtų itin didelis inžinerinis iššūkis išrausti upę, kuri tekėtų žemyn iš jūros,“ svarsto Hendrix.

Geresnis pasirinkimas galėtų būti turbinos jūroje, nes Saturnas sukuria stiprius potvynius Titane. Didžiausios Titano jūros, Kraken Mare, lygis kinta metru dėl potvynių. Šie potvyniai srūva per šiaurinę ir pietinę jūros dalį jungiantį sąsiaurį, Seldon Fretum, arba, kaip kartais pavadinamas, Krakeno Gerklę.

„Krakeno Gerklė iš esmės yra Gibraltaro sąsiauris,“ sako Lorenz . „Esame įsitikinę, kad per jį kiekvieną Titano dieną pirmyn ir atgal plūsta labai stiprios skysčio srovės. Jei reikėtų patikimo energijos šaltinio, kuris būtų visad prieinamas, eičiau būtent ten.“

Atmosferos vėjai

Vėjo energija irgi būtų lygiai taip viliojanti ir iššūkius kelianti ilgalaikio energijos šaltinio galimybė. Nors smėlio kopos rodo, kad Titane nesenai turėjo pūsti stiprūs vėjai, kokių nors ženklų, kad kad tokie vėjai tebepučia ir dabar, kol kas neaptikta.

Bet atmosferos cirkuliacijos kryptis keičiasi du kartus per metus, ir viršutiniuose atmosferos sluoksniuose pagal debesų judėjimą ir trumpais Huygens zondo, 2005 metais žemėjančio link mėnulio, matavimais, užfiksuoti stiprūs vėjai.

„Jei viršutinėje atmosferoje būtų vėjo generatorius, jis pagamintų dešimt kartų daugiau energijos, nei dabartinės vėjo turbinos Žemėje,“ sako Hendrix. „Tai galėtų būti prie aukštai skriejančios prie paviršiaus pritvirtintos vėjo turbinos.“ Tačiau tokio tipo vėjo turbinos skrieja aukščiau, nei dabartinis technologijų lygis.

Saulės energija

Netikėčiausia idėja – Saulės energija. Beveik 10 kartų toliau nuo Saulės nei Žemė skriejantis Titanas gauna šimtą kartų mažiau Saulės energijos. Gaunamą šviesą dar filtruoja atmosferos ūkanos. „Titane šviesiausia gali būti, kaip per sutemas Žemėje,“ sako Hörst.

Bet fotovoltiniai elementai darosi vis efektyvesni, o žmonių civilizacija Titane turėtų daug vietos įrengti didelę, nuolatinę energijos infrastruktūrą.

„Pastačius pakankamai didelius Saulės energijos imtuvus, jie sukurtų pakankamai energijos,“ sako Hendrix. Jos ir Yung vertinimu, 300 milijonų žmonių – maždaug JAV populiacijai – reikėtų 10% Titano paviršiaus, kitaip tariant, viso JAV paviršiaus plotą dengiančių elementų masyvų. Tuo tarpu, norint tiek energijos gauti Žemėje, elementais reikėtų padengti mažiau nei 10% Kanzaso valstijos teritorijos (213 000km).

Kaip ir Žemėje, fotovoltinius elementus reikėtų valyti, šiuo atveju – nuo Titano atmosferoje susidarančių organinių molekulių, kurios sumažintų efektyvumą.

„Titane turėtume galvoti apie tolino nuosėdas, iš atmosferos nugulančias ant skydelių ir jas dažnai nuvalyti,“ sako Hendrix.

Galinčių išlaikyti žmonių civilizaciją energijos šaltinių Titane yra, bet gyvenimas ten nebūtų saldus. Spaudžiami 1,5 didesnio atmosferos slėgio nei Žemėje, tačiau prilaikomi mažiau nei septintadalio Žemės gravitacijos, žmonės jo paviršiuje jaustųsi veikiau kaip nardytojai vandenyne, o ne kaip astronautai ant uolos beorėje erdvėje.

Negana to, Titane šalta, o jo atmosfera iš azoto, metano ir vandenilio netinka kvėpavimui, tad kaip ir narai, Titano gyventojai turėtų šiltai apsivyturiuoti ir orą nešiotis su savimi.

Kad ir kokį energijos šaltinį naudotume Titane, visų pirma jį reikės ištobulinti Žemėje.

Mika McKinnon

newscientist.com

Žurnalo nuoroda: arXiv.org, DOI: 1701.00365