Saturnuksen seudut: resursseja avaruuden laajentumiselle

Artikkeli tarkastelee Titanin ja Saturnuksen kuiden potentiaalia avaruuden resurssikeskuksina: metaani- ja etaanijärvet, vesijää ja helium-3 voisivat mahdollistaa paikallisen tuotannon, polttoaineen ja teollisuuden syväavaruudessa.

Saturnuksen seudut: resursseja avaruuden laajentumiselle
Lukuaika: 3 Minuuttia
Seuraa Googlessa

Katso tarkasti tuo Enceladuksen mosaiikki, ja voit melkein kuulla aurinkokunnan kuiskaavan mahdollisuuksiaan. Kuva, koottu Cassinin ohilentokuvista, on enemmän kuin postikortti; se on vihje laajempaan näkemykseen: Saturnus ja sen kuut laajana huoltolinjastona ihmiskunnan laajentumiselle avaruuteen.

Tutkijat, joita johti planeetatieteilijä Nixon, vertailivat Titania tunnettuihin kolonisaatioehdokkaisiin: Kuuhun, Marsiin ja lähiavaruuden asteroideihin. Tuomio yllätti jotkut: etäisyys merkitsee, mutta se, mitä voit hyödyntää paikan päällä, merkitsee enemmän. Titan on kaukana Auringosta, kyllä. Sinne pääseminen vaatisi todennäköisesti edistynyttä ydinpropulsioa matka-aikojen lyhentämiseksi ja tehtäväriskin vähentämiseksi. Mutta saavutettuasi perille kohtaat lähes vertaansa vailla olevat resurssit.

Taiteellinen esitys Titanin runsaista resursseista ja niiden mahdollisista käyttötavoista. 

Titan on parhaalla tavalla outo. Se on ainoa kuu, jonka tiedämme tiheällä ilmakehällä. Se on yksi kahdesta maailmasta aurinkokunnassa, Maan ohella, joka tarjoaa runsaasti hiilivetyjä sekä pinnalla että ilmassa. Kuvittele järviä ja jokia, ei vedestä vaan metaanista ja etaanista, orgaanista raaka-ainetta kerääntyneenä ja valmiina kemialliseen käsittelyyn. Se, mitä nykyään kuljetettaisiin Maan puolelta polymeerin ja polttoaineen muodossa, voitaisiin tuottaa paikan päällä Titanilla.

Hiilivetyjen ja paikallisen vesijään lisäksi Saturnuksen naapurustossa piilee toinen aarre: helium-3. Tämä kevyt isotooppi, joka on Saturnuksen yläilmakehässä huomattavasti runsaampana kuin Maan läheisyydessä, on pitkään nähty ihanteellisena polttoaineena tuleville fuusioreaktoreille ja korkeatehoisille propulsiojärjestelmille. Helium-3:n keruu jättiläisplaneetasta on insinöörihaasteen huippuluokkaa. Jos se voitaisiin toteuttaa, hyöty olisi valtava: ei vain rakettien polttoainetta, vaan raakaa energiaa teollisuudelle laajassa syväavaruusverkostossa.

Havainnekuva ydinlämpövoimalla toimivasta avaruusaluksesta.

Kuvittele Saturnus ei kaukaisena kaasujättiläisenä vaan etulinjan metropolina: ilmakehään sijoitettuja kelluvia tankkausalustoja, kiertoradan valmistuskeskuksia ja pintatukikohtia jäisillä kuuilla, jotka muuttavat paikallista jäätä ja hiilivetyjä muoveiksi, polttoaineeksi ja rakennusmateriaaleiksi. Luotettavalla paikallisten resurssien hyödyntämisellä (ISRU) tutkimuksen ehdot muuttuvat. Et enää lähetä kaikkea Maasta. Rakennat paikallisesti, korjaat paikallisesti ja pidät yllä asutusta ilman jatkuvia täydennyskonvoja kotoa.

Voisiko ihmisen siirtokunta Titanilla selviytyä sukupolvien ajan? Ainekset ovat olemassa. Runsas vesijää voi tuottaa happea ja vetyä. Hiilivedyt voidaan pilkkoa hiiliraaka-aineeksi ja energialähteiksi. Sähkömekaaniset tulostimet ja kemialliset laitokset, joita voi energisoida fuusiolla tai kerätystä aurinko- ja tuulienergiasta, mahdollistaisivat työkalujen valmistuksen, varaosien korvaamisen ja asuinalueiden rakentamisen. Ruoantuotanto säilyy haasteena mutta ei mahdottomuutena: kontrolloidut biosfäärit, muokatut kasvilajikkeet ja akvaponiikka voisivat muuttaa paikalliset resurssit kaloreiksi.

Tässä ajatuksessa on myös romanttinen puolensa. Saturnus aurinkokunnan Persianlahden tavoin on runollinen nimitys, ehkä, mutta hyödyllinen kuvitellessa, miten resurssien keskittyminen muokkaa vallankäyttöä ja taloutta avaruudessa. Alueet, joissa helium-3:ta, hiilivetyjä ja vettä on runsaasti, houkuttelisivat luonnollisesti infrastruktuuria: jalostusalueita, polttoainetukikohtia ja erikoistuneita asutuksia. Tällaisen resurssipohjan läsnäolo mahdollistaisi valmistusekosysteemin, joka tukee tutkimusmatkailijoita, tiedemiehiä ja asukkaita ulommassa aurinkokunnassa.

Tämä mosaiikki Saturnuksen kuusta Enceladuksesta on luotu NASA:n Cassinin kuvaamiksi otoksiksi. 

Tietenkään käytännön esteet eivät ole pieniä. Pitkän kestoinen ihmislento ulompaan aurinkokuntaan vaatii elinympäristöjärjestelmiä, jotka kestävät eristyksen, säteilysuojauksen joka pienentää syöpäriskiä, ja työntövoimajärjestelmiä jotka liikuttavat raskaita lastuja tehokkaasti. Helium-3:n louhinta Saturnuksen yläilmakehästä tai haihtuvien aineiden uutto Titanin pinnalta vaatii teknologioita, joita olemme vasta alkaneet prototyypittää. Myös oikeudelliset, poliittiset ja taloudelliset puitteet off-world -resurssien hyödyntämiselle joutuvat kehittymään.

Silti Nixonin ja hänen kollegoidensa argumentti muuttaa kysymyksen muotoa. Sen sijaan, että kysyttäisiin, mikä maailma on helpoin saavuttaa, ehkä pitäisi kysyä: mistä ihmiset löytävät materiaalit tullakseen omavaraisiksi? Titanin orgaaniset varannot, Saturnuksen helium-3-varannot ja veden runsaus Saturnuksen kuilla vastaavat tähän kysymykseen tavalla, johon Kuu ja Mars eivät täysin yllä.

Voi olla kymmeniä, ehkä vuosisatoja, ennen kuin rakennamme todellisen Saturnukseen perustuvan huoltoketjun. Mutta strategia alkaa tiedosta, mikä on mahdollista. Resurssien runsauden kartoittaminen, propulsioon pääsyn kehittäminen ja teollisten konseptien testaaminen lähempänä sijaitsevissa ympäristöissä ovat konkreettisia askelia kohti tulevaisuutta, jossa Saturnuksen naapurusto ei ole vain tarkkailun kohde vaan työ- ja elinympäristö. Kuka ottaa ensimmäisen askeleen?

Jukka Niemelä

"Olen tähtitieteen harrastaja ja kirjoitan avaruuden kiehtovista ilmiöistä. Genomissa jaan havaintoja ja uutisia kosmoksesta."

Jätä kommentti

Kommentit

Ei vielä kommentteja. Ole ensimmäinen.