Космическая колонизация

Чтобы узнать о гипотетических крупномасштабных космических поселениях, см. Космическое поселение . Информацию о современных жилых модулях см. в разделе « Космическая среда обитания (объект)» .

Исторически за развертыванием флагов часто следовали территориальные претензии. Несмотря на то, что разные государства разместили флаги на Луне , ни одно из них не предъявило никаких территориальных претензий, что запрещено Договором по космосу (1967 г.).

Космическая колонизация — это использование космического пространства для колонизации , например, для постоянного проживания, эксплуатации или территориальных претензий. Внеземная колонизация — это ее более широкая форма, включающая использование небесных тел , отличных от Земли, для межпланетной колонизации .

Заселение и территориальное использование внеземного пространства предлагалось, например, для космических поселений или внеземных горнодобывающих предприятий. никаких постоянных космических поселений, кроме временных космических обиталищ На сегодняшний день не было создано , и не было законно заявлено на какую-либо внеземную территорию или землю . Выдвижение территориальных претензий в космосе запрещено международным космическим правом , определяющим космос как общее наследие . Международное космическое право преследовало цель предотвратить колониальные притязания и милитаризацию космоса . и выступал за введение международных режимов для регулирования доступа к космосу и его совместного использования, особенно для конкретных мест, таких как ограниченное пространство геостационарной орбиты. или Луна.

Было высказано множество аргументов за и против космического урегулирования. Двумя наиболее распространенными причинами в пользу колонизации являются выживание человеческой цивилизации и жизни на Земле в случае катастрофы планетарного масштаба (природной или техногенной) и наличие дополнительных ресурсов в космосе, которые могли бы обеспечить расширение человеческого общества. . Наиболее распространенные возражения включают опасения, что превращение космоса в товар может усилить интересы уже сильных, включая крупные экономические и военные институты; огромные альтернативные издержки по сравнению с затратой тех же ресурсов на Земле; и обострение ранее существовавших пагубных процессов, таких как войны , экономическое неравенство и деградация окружающей среды .

Космическое урегулирование создаст прецедент, который поднимет множество социально-политических вопросов. Само по себе строительство необходимой инфраструктуры представляет собой сложную технологическую и экономическую задачу. Космические поселения обычно задумываются как обеспечивающие почти все (или все) потребности большего числа людей в среде в космосе, которая очень враждебна для человеческой жизни и недоступна для обслуживания и снабжения с Земли. Это потребует значительного развития ныне примитивных технологий, таких как управляемые экологические системы жизнеобеспечения . Учитывая высокую стоимость орбитального космического полета (около 1400 долларов за кг или 640 долларов за фунт на низкую околоземную орбиту с помощью Spacex Falcon Heavy ), космическое поселение в настоящее время будет чрезвычайно дорогим. На технологическом фронте наблюдается постоянный прогресс в снижении стоимости доступа в космос ( цена многоразовых пусковых систем может достигать 20 долларов за кг на орбите). и в создании автоматизированных технологий производства и строительства .

Планов строительства космического поселения какой-либо крупной организацией, будь то государственной или частной, пока нет. Однако за прошедшие годы было сделано множество предложений, спекуляций и проектов космических поселений, и значительное количество сторонников активно действует и групп космической колонизации. Несколько известных ученых, таких как Фримен Дайсон , выступили за космическое заселение.

Определение

Этот термин использовался широко и применялся к любому постоянному присутствию человека, даже роботизированного. особенно вместе с термином «поселение», который неточно применяется к любой среде обитания человека в космосе , от исследовательских станций до самоподдерживающихся сообществ в космосе .

Слова «колония» и «колонизация» — это термины, уходящие корнями в колониальную историю Земли, что делает их человеческими географическими , а также особенно политическими терминами. Такое широкое использование любой постоянной человеческой деятельности и развития в космосе подвергалось критике, особенно как колониалистский и недифференцированный подход. (см. ниже «Возражения» ).

В этом смысле колония — это поселение, которое претендует на территорию и эксплуатирует ее для поселенцев или своей метрополии . Таким образом, человеческий аванпост , хотя и может быть местом обитания в космосе или даже космическим поселением , не является автоматически космической колонией. Хотя перевалочные пункты, такие как торговые фабрики (торговые посты), часто превращались в колонии.

Поэтому любое базирование может быть частью колонизации, а колонизацию можно понимать как процесс, открытый для большего количества претензий, помимо базирования. Международная космическая станция , самая продолжительная на сегодняшний день обитаемая внеземная среда обитания, не претендует на территорию и поэтому обычно не считается колонией.

История

Когда начались первые программы космических полетов, они частично использовали – и продолжают использовать – колониальные пространства на Земле, такие как места проживания коренных народов на полигоне RAAF Woomera Range Complex , Гвианском космическом центре или одновременно для астрономии на телескопе Мауна-Кеа . Когда в 1950-е годы были осуществлены орбитальные космические полеты, колониализм все еще оставался сильным международным проектом, например, облегчая Соединенным Штатам продвижение своей космической программы и космоса в целом в рамках « Новых границ ».

В то же время, когда началась космическая эра , деколонизация снова набрала силу, в результате чего появилось множество новых независимых стран. Эти новые независимые страны противостояли космическим странам, требуя антиколониальной позиции и регулирования космической деятельности, когда космическое право поднималось и обсуждалось на международном уровне. Опасения конфронтации из-за захвата земель и гонки вооружений в космосе между немногими странами, обладающими возможностями космических полетов, росли и в конечном итоге разделялись самими космическими странами. Это привело к формулировке согласованного международного космического права, начиная с Договора о космосе 1967 года, называющего космос « областью всего человечества » и закрепляющего положения о международном регулировании и совместном использовании космического пространства.

Появление геостационарных спутников подняло вопрос об ограниченности космического пространства. Группа экваториальных стран, все из которых были странами, которые когда-то были колониями колониальных империй, но не имели возможности космических полетов, подписали в 1976 году Боготскую декларацию . Эти страны заявили, что геостационарная орбита является ограниченным природным ресурсом и принадлежит экваториальным странам, расположенным непосредственно под ней, не рассматривая ее как часть космического пространства, общего для человечества . Тем самым декларация бросила вызов доминированию космических стран на геостационарной орбите, назвав их доминирование империалистическим. Более того, такое доминирование в космосе предвещает угрозы Договору о космосе, гарантирующему доступ в космос, как в случае с космическим мусором , количество которого постоянно увеличивается из-за отсутствия регулирования доступа.

первая устойчивая космическая станция « Салют-6» В 1977 году на орбиту Земли была выведена . В конечном итоге на смену первым космическим станциям пришла МКС , крупнейший на сегодняшний день человеческий аванпост в космосе и ближайший к космическому поселению. Построенный и эксплуатируемый в рамках многостороннего режима, он стал образцом для будущих станций, например, вокруг Луны и, возможно, на Луне . Международный режим лунной активности был предусмотрен международным Договором о Луне , но в настоящее время он разрабатывается на многосторонней основе, как и в Соглашении Артемиды . Единственным жильем на другом небесном теле до сих пор были временные места обитания пилотируемых лунных кораблей . Подобно программе «Артемида», Китай возглавляет усилия по созданию лунной базы под названием « Международная лунная исследовательская станция», начиная с 2030-х годов.

Концептуальный

Дополнительная информация: Инопланетянин и колонизация космоса § В СМИ и художественной литературе.

В первой половине 17-го века Джон Уилкинс предположил в книге «Рассуждения о новой планете» , что будущие авантюристы, такие как Фрэнсис Дрейк и Христофор Колумб, могли бы достичь Луны и позволить людям жить там.

Первым известным произведением о колонизации космоса стала повесть Кирпичная луна» « Эдварда Эверетта Хейла 1869 года об обитаемом искусственном спутнике. В 1897 году Курд Лассвиц также писал о космических колониях.

Пионер российской ракетотехники Константин Циолковский предвидел элементы космического сообщества в своей книге « За пределами планеты Земля» , написанной около 1900 года. Циолковский представлял, как его космические путешественники строят теплицы и выращивают урожай в космосе. Циолковский считал, что полет в космос поможет усовершенствовать людей, приведет к бессмертию и миру.

Одним из первых, кто заговорил о колонизации космоса, был Сесил Родс , который в 1902 году говорил об «этих звездах, которые вы видите над головой ночью, об этих огромных мирах, которых мы никогда не сможем достичь», добавив: «Я бы аннексировал планеты, если бы мог; я часто подумайте об этом. Мне грустно видеть их такими ясными и в то же время такими далекими».

В 1920-х годах Джон Десмонд Берналь , Герман Оберт , Гвидо фон Пирке и Герман Нордунг развили эту идею. Вернер фон Браун изложил свои идеи в статье журнала Colliers 1952 года . В 1950-х и 1960-х годах Дэндридж М. Коул опубликовал свои идеи.

Еще одной плодотворной книгой на эту тему стала книга «Высокий рубеж: человеческие колонии в космосе». Джерарда К. О'Нила в 1977 году, за которым в том же году последовали «Колонии в космосе » Т.А. Хеппенхаймера .

Марианна Дж. Дайсон написала «Дом на Луне»; Жизнь на космическом фронтире в 2003 году; Питер Эккарт написал «Справочник по лунной базе» в 2006 году. а затем Харрисона Шмитта , « Возвращение на Луну» написанное в 2007 году.

Закон, управление и суверенитет

Основные статьи: Космическое право , Космическая политика , Общее наследие человечества и Внеземная недвижимость.

Космическая деятельность юридически основана на Договоре о космосе , главном международном договоре. Но космическое право превратилось в более обширное правовое поле, которое включает в себя другие международные соглашения, такие как значительно менее ратифицированный Договор о Луне , а также различные национальные законы.

В статье первой Договора о космосе установлены основные последствия космической деятельности: «Исследование и использование космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, осуществляются на благо и в интересах всех стран, независимо от их степени экономического или научного развития и будет достоянием всего человечества».

И продолжил во второй статье, заявив: «Космическое пространство, включая Луну и другие небесные тела, не подлежит национальному присвоению на основании заявления о суверенитете, посредством использования или оккупации или любыми другими средствами».

Развитие международного космического права во многом вращалось вокруг определения космического пространства как общего наследия человечества . Великая хартия космоса, представленная Уильямом А. Хайманом в 1966 году, определила космическое пространство не как terra nullius, а как res communis , что впоследствии повлияло на работу Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях .

Причины

Выживание человеческой цивилизации

Основная статья: Космос и выживание

Основным аргументом в пользу колонизации космоса является долгосрочное выживание человеческой цивилизации и земной жизни. Разрабатывая альтернативные места за пределами Земли, виды планеты, включая людей, смогут выжить в случае природных или техногенных катастроф на Земле .

Дважды физик-теоретик и космолог Стивен Хокинг выступал за колонизацию космоса как средство спасения человечества. В 2001 году Хокинг предсказал, что человечество вымрет в течение следующей тысячи лет, если не удастся создать колонии в космосе. В 2010 году он заявил, что человечество стоит перед двумя вариантами: либо мы колонизируем космос в течение следующих двухсот лет, либо нас ждет долгосрочная перспектива вымирания .

В 2005 году тогдашний НАСА администратор Майкл Гриффин назвал колонизацию космоса конечной целью текущих программ космических полетов, заявив:

... цель состоит не только в научных исследованиях ... она также заключается в расширении ареала обитания человека за пределы Земли в Солнечную систему по мере нашего продвижения во времени ... В долгосрочной перспективе вид, обитающий на одной планете, будет не выжить... Если мы, люди, хотим выжить в течение сотен тысяч миллионов лет, мы должны в конечном итоге заселить другие планеты. Сегодня технологии таковы, что это едва ли возможно. Мы находимся в зачаточном состоянии. ... Я говорю об этом однажды, я не знаю, когда именно этот день, но людей, живущих за пределами Земли, будет больше, чем на ней. Вполне возможно, что на Луне живут люди. У нас могут быть люди, живущие на спутниках Юпитера и других планет. У нас могут быть люди, создающие среду обитания на астероидах... Я знаю, что люди колонизируют Солнечную систему и однажды выйдут за ее пределы.

Луис Дж. Халле , бывший сотрудник Государственного департамента США , написал в журнале Foreignaffs (лето 1980 г.), что колонизация космоса защитит человечество в случае глобальной ядерной войны . Физик Пол Дэвис также поддерживает точку зрения, что, если планетарная катастрофа угрожает выживанию человеческого вида на Земле, самодостаточная колония может «обратно колонизировать» Землю и восстановить человеческую цивилизацию . Писатель и журналист Уильям Э. Берроуз и биохимик Роберт Шапиро предложили частный проект « Альянс по спасению цивилизации » с целью создания внеземной « резервной копии » человеческой цивилизации.

Основываясь на своем принципе Коперника , Дж. Ричард Готт подсчитал, что человеческая раса сможет просуществовать еще 7,8 миллиона лет, но вряд ли когда-либо колонизирует другие планеты. Однако он выразил надежду, что ошибется, поскольку «колонизация других миров — наш лучший шанс подстраховаться и улучшить перспективы выживания нашего вида».

В теоретическом исследовании 2019 года группа исследователей задумалась о долгосрочной траектории развития человеческой цивилизации. Утверждается, что из-за конечности Земли, а также ограниченного существования Солнечной системы , выживание человечества в далеком будущем, скорее всего, потребует обширной колонизации космоса. Эта «астрономическая траектория» человечества, как ее называют, могла бы произойти в четыре : этапа временно зависит от поддержки с Земли. На втором этапе эти колонии могли бы постепенно стать самодостаточными, что позволит им выжить, если или когда материнская цивилизация на Земле потерпит неудачу или умрет. Третий шаг: колонии могли бы самостоятельно развивать и расширять свое жилье на своих космических станциях или небесных телах, например, посредством терраформирования . На четвертом этапе колонии смогут самовоспроизводиться и основывать новые колонии дальше в космосе — процесс, который затем может повториться и продолжаться с экспоненциальной скоростью по всему космосу. Однако эта астрономическая траектория не может быть продолжительной, поскольку она, скорее всего, будет прервана и в конечном итоге пойдет на убыль из-за истощения ресурсов или обострения конкуренции между различными человеческими фракциями, что приведет к сценарию неких «звездных войн».

Огромные ресурсы в космосе

См. Также: Стабильная экономика § Выдвижение некоторых земных ограничений в космическое пространство

Ресурсы космоса, как материальные, так и энергетические, огромны. Солнечная система имеет достаточно материала и энергии, чтобы поддерживать от нескольких тысяч до более чем миллиарда раз больше нынешнего населения Земли, в основном за счет самого Солнца.

Добыча астероидов, вероятно, станет ключевым игроком в колонизации космоса. Воду и материалы для создания конструкций и защиты можно легко найти на астероидах. Вместо пополнения запасов на Земле необходимо создавать горнодобывающие и заправочные станции на астероидах, чтобы облегчить космические путешествия. Оптическая добыча — это термин, который НАСА использует для описания добычи материалов из астероидов. НАСА полагает, что использование топлива, полученного из астероидов, для исследования Луны, Марса и за его пределами позволит сэкономить 100 миллиардов долларов. Если финансирование и технологии появятся раньше, чем предполагалось, добыча полезных ископаемых на астероидах может стать возможной в течение десятилетия.

Хотя некоторые предметы, отвечающие вышеуказанным требованиям к инфраструктуре, уже могут быть легко произведены на Земле и, следовательно, не будут иметь большой ценности в качестве предметов торговли (кислород, вода, руды цветных металлов, силикаты и т. д.), другие дорогостоящие предметы более распространены, более легко производятся, имеют более высокое качество или могут быть произведены только в космосе. Это могло бы обеспечить (в долгосрочной перспективе) высокую отдачу от первоначальных инвестиций в космическую инфраструктуру.

Некоторые из этих дорогостоящих товаров включают драгоценные металлы, драгоценные камни, власть, солнечные элементы, шарикоподшипники, полупроводники, и фармацевтика.

Добыча и извлечение металлов из небольшого астероида размером 3554 Амона или (6178) 1986 DA , небольших околоземных астероидов, будет в 30 раз больше металла, чем люди добыли за всю историю. Металлический астероид такого размера стоил бы примерно 20 триллионов долларов США по рыночным ценам 2001 года.

Основным препятствием для коммерческой эксплуатации этих ресурсов являются очень высокая стоимость первоначальных инвестиций, очень длительный период, необходимый для ожидаемого возврата этих инвестиций ( Проект Эрос планирует 50-летнее развитие), и тот факт, что это предприятие никогда раньше не осуществлялось, - высокорисковый характер инвестиций.

Расширение с меньшим количеством негативных последствий

Дополнительная информация: Голоценовое вымирание.

Экспансия людей и технологический прогресс обычно приводят к той или иной форме опустошения окружающей среды и уничтожению экосистем и сопровождающей их дикой природы . В прошлом расширение часто происходило за счет перемещения многих коренных народов , в результате чего обращение с этими народами варьировалось от посягательств до геноцида. Поскольку в космосе нет известной жизни, это не обязательно должно быть следствием, как отмечают некоторые сторонники космических поселений. Однако на некоторых телах Солнечной системы существует потенциал существования местных форм жизни, поэтому негативные последствия космической колонизации нельзя сбрасывать со счетов.

Контраргументы утверждают, что изменение только местоположения, но не логики эксплуатации, не создаст более устойчивого будущего.

Уменьшение перенаселенности и спроса на ресурсы

Аргументом в пользу космической колонизации является смягчение предполагаемых последствий перенаселения Земли , таких как истощение ресурсов . Если бы ресурсы космоса были открыты для использования и были построены жизнеспособные среды обитания, поддерживающие жизнь, Земля больше не определяла бы ограничения роста. Хотя многие ресурсы Земли невозобновляемы, внепланетные колонии могли бы удовлетворить большую часть потребностей планеты в ресурсах. При наличии внеземных ресурсов спрос на земные снизится. Среди сторонников этой идеи Стивен Хокинг. и Джерард К. О'Нил .

Другие, в том числе космолог Карл Саган и писатели-фантасты Артур Кларк , и Айзек Азимов , утверждают, что отправка избыточного населения в космос не является жизнеспособным решением проблемы перенаселения человечества. По словам Кларка, «битву за население необходимо вести или выиграть здесь, на Земле». Проблема для этих авторов не в нехватке ресурсов в космосе (как показано в таких книгах, как Mining the Sky) . ), но физическая непрактичность отправки огромного количества людей в космос для «решения» проблемы перенаселения на Земле.

Другие аргументы

Сторонники космической колонизации ссылаются на предполагаемое врожденное человеческое стремление к исследованиям и открытиям и называют это качеством, лежащим в основе прогресса и процветания цивилизаций.

Ник Бостром утверждал, что с утилитарной точки зрения колонизация космоса должна быть главной целью, поскольку она позволит очень большому населению жить очень долгое время (возможно, миллиарды лет), что принесет огромное количество полезности (или счастья). ). Он утверждает, что более важно снизить экзистенциальные риски, чтобы увеличить вероятность возможной колонизации, чем ускорить технологическое развитие, чтобы колонизация космоса могла произойти раньше. В своей статье он предполагает, что созданные жизни будут иметь положительную этическую ценность, несмотря на проблему страданий .

В интервью 2001 года Фримену Дайсону, Дж. Ричарду Готту и Сиду Гольдштейну их спросили, почему некоторым людям следует жить в космосе. Их ответы были:

• Распространяйте жизнь и красоту по всей вселенной
• Обеспечить выживание нашего вида
• Зарабатывайте деньги с помощью новых форм коммерциализации космоса, таких как спутники на солнечной энергии , добыча полезных ископаемых на астероидах и космическое производство.
• Сохранить окружающую среду Земли, отправив людей и промышленность в космос

Биотическая этика — это отрасль этики, которая ценит саму жизнь. Для биотической этики и ее распространения на космос как панбиотической этики целью человека является обеспечение и распространение жизни, а также использование космоса для максимизации жизни.

Трудности

При колонизации внешней части Солнечной системы возникнет множество проблем. К ним относятся:

• Расстояние от Земли . Внешние планеты находятся намного дальше от Земли, чем внутренние планеты, и поэтому их достижение будет труднее и потребует больше времени. Кроме того, обратные рейсы могут оказаться непомерно дорогими, учитывая время и расстояние.
• температура близка к абсолютному нулю . Экстремальный холод – во многих частях внешней Солнечной системы
• Энергия. Солнечная энергия во много раз менее сконцентрирована во внешней Солнечной системе, чем во внутренней Солнечной системе. Неясно, можно ли будет использовать его там, используя ту или иную форму концентрационных зеркал, или ядерная энергия потребуется . Были также предложения использовать гравитационную потенциальную энергию планет или карликовых планет со спутниками.
• Влияние низкой гравитации на человеческое тело . Все спутники газовых гигантов и все внешние карликовые планеты имеют очень низкую гравитацию, самой высокой из которых является гравитация Ио (0,183 г), которая составляет менее 1/5 гравитации Земли. Со времени программы «Аполлон» все космические полеты с экипажем были ограничены низкой околоземной орбитой , и не было возможности проверить влияние таких низких гравитационных ускорений на человеческое тело. Предполагается (но не подтверждено), что среда с низкой гравитацией может иметь очень похожие эффекты на длительное пребывание в невесомости . Подобных эффектов можно избежать, вращая космический корабль, создавая искусственную гравитацию .
• Пыль – риск вдыхания, связанный с мелкой пылью от каменистых объектов по тем же причинам, что и вредное воздействие лунной пыли .

Критика

Колонизация космоса рассматривалась как решение проблемы человеческого перенаселения еще в 1758 году. и указан как одна из причин, по которой Стивен Хокинг решил заняться исследованием космоса. Критики, однако, отмечают, что замедление темпов роста населения с 1980-х годов снизило риск перенаселения.

Критики также утверждают, что затраты на коммерческую деятельность в космосе слишком высоки, чтобы приносить прибыль по сравнению с земными отраслями промышленности, и, следовательно, в обозримом будущем вряд ли произойдет значительная эксплуатация космических ресурсов.

Другие возражения включают опасения, что предстоящая колонизация и превращение космоса в товар, вероятно, усилит интересы уже могущественных, включая крупные экономические и военные институты, например, крупные финансовые институты, крупные аэрокосмические компании и военно-промышленный комплекс , что приведет к новых войн , а также усугублять существовавшую ранее эксплуатацию рабочих и ресурсов , экономическое неравенство , бедность , социальное разделение и маргинализацию , деградацию окружающей среды и другие пагубные процессы или институты.

Дополнительные проблемы включают создание культуры, в которой люди больше не рассматриваются как люди, а скорее как материальные активы. Вопросы человеческого достоинства , морали , философии , культуры , биоэтики и угрозы со стороны лидеров, страдающих манией величия в этих новых «обществах», — все эти новые «общества» должны быть решены, чтобы колонизация космоса могла удовлетворить психологические и социальные потребности людей, живущих в изолированных колониях. .

В качестве альтернативы или дополнения к будущему человечества многие писатели-фантасты сосредоточили внимание на сфере «внутреннего космоса», то есть компьютерном исследовании человеческого разума и человеческого сознания – возможно, на пути к развитию. Матрешка Мозг .

Роботизированные космические корабли предлагаются в качестве альтернативы, позволяющей получить многие из тех же научных преимуществ без ограниченной продолжительности миссии и высокой стоимости жизнеобеспечения и обратного транспорта, характерных для пилотируемых миссий.

Следствие парадокса Ферми : «никто другой этого не делает». — это аргумент, что, поскольку нет никаких доказательств технологии инопланетной колонизации существует, статистически маловероятно, что мы сами сможем использовать тот же уровень технологий.

Колониализм

См. также: Явная судьба , Пропаганда космоса § Деколонизация космоса , Космическая этика , Этика терраформирования и Планетарный шовинизм.

Значок миссии Gemini 5 (1965), связывающий космические полеты с колониальными усилиями

Логотип и название Lunar Gateway отсылают к арке St. Louis Gateway . некоторые считают, что Марс ассоциируется с американской границей и судьбы явным менталитетом американского поселенческого колониализма .

Колонизация космоса обсуждалась как постколониальная продолжение империализма и колониализма , призыв к деколонизации вместо колонизации. Критики утверждают, что нынешние политико-правовые режимы и их философское обоснование дают преимущество империалистическому освоению космоса. что ключевыми лицами, принимающими решения в колонизации космоса, часто являются богатые элиты, связанные с частными корпорациями, и что колонизация космоса в первую очередь понравится их коллегам, а не обычным гражданам. Кроме того, утверждается, что существует необходимость инклюзивного и демократическое участие и реализация любого освоения космоса, инфраструктуры или жилья. По словам эксперта по космическому праву Майкла Доджа, существующие космические законы , такие как Договор о космосе , гарантируют доступ к космосу, но не обеспечивают социальную инклюзивность и не регулируют негосударственных субъектов.

В частности, повествование о « Новых границах » подвергалось критике как необдуманное продолжение поселенческого колониализма и явной судьбы , продолжающее повествование об исследованиях как основополагающее для предполагаемой человеческой природы . Джун Юн считает колонизацию космоса решением выживания человечества и глобальных проблем, таких как загрязнение окружающей среды, империалистическим решением; другие определили космос как новую зону жертв колониализма.

Натали Б. Тревино утверждает, что не колониализм, а колониальность будет перенесена в космос, если о ней не отразятся.

Более конкретно, пропаганда территориальной колонизации Марса в противовес заселению атмосферного пространства Венеры была названа сурфацизмом . концепция, подобная Томаса Голда поверхностному шовинизму .

В более общем плане космическая инфраструктура, такая как обсерватории Мауна-Кеа, также подвергалась критике и протестам как колониальная. Гвианский космический центр также был местом антиколониальных протестов, связывающих колонизацию как проблему на Земле и в космосе.

Что касается сценария с инопланетянами первого контакта , утверждалось, что использование колониального языка поставит под угрозу такие первые впечатления и встречи.

Более того, космические полеты в целом и космическое право в частности подвергались критике как постколониальный проект, поскольку они основаны на колониальном наследии и не способствуют совместному использованию доступа к космосу и его преимуществам, слишком часто позволяя использовать космические полеты для поддержания колониализма и империализма. , больше всего на Земле.

Планетарная защита

См. Также: Планетарная защита.

Роботизированные космические корабли, отправляющиеся на Марс, должны быть стерилизованы, чтобы на внешней стороне корабля было не более 300 000 спор — и более тщательно стерилизовать, если они контактируют с «особыми регионами», содержащими воду, или могут загрязнить эксперименты по обнаружению жизни или саму планету.

Невозможно стерилизовать человеческие миссии до такого уровня, поскольку люди обычно являются хозяином сотен триллионов микроорганизмов тысяч видов человеческого микробиома , и их невозможно удалить, сохранив при этом жизнь человека. Сдерживание кажется единственным вариантом, но это серьезная проблема в случае жесткой посадки (т.е. крушения). По этому вопросу было проведено несколько планетарных семинаров, но окончательных указаний относительно дальнейших действий пока не было. Люди-исследователи также могут непреднамеренно загрязнить Землю, если они вернутся на планету с внеземными микроорганизмами.

Риски для физического, психического и эмоционального здоровья колонистов

Основная статья: Влияние космического полета на организм человека

Здоровье людей, которые могут участвовать в проекте колонизации, будет подвергнуто повышенному физическому, психическому и эмоциональному риску. НАСА узнало, что без гравитации кости теряют минералы , вызывая остеопороз . Плотность костей может снижаться на 1% в месяц, что может привести к большему риску переломов, связанных с остеопорозом, в более позднем возрасте. Смещение жидкости к голове может вызвать проблемы со зрением. НАСА обнаружило, что изоляция в закрытых помещениях на борту Международной космической станции приводит к депрессии , нарушениям сна и уменьшению личного взаимодействия, вероятно, из-за ограниченного пространства, а также монотонности и скуки длительного космического полета. Циркадный ритм также может быть подвержен влиянию космической жизни из-за влияния на сон нарушения времени заката и восхода солнца. Это может привести к истощению, а также к другим проблемам со сном, таким как бессонница , что может снизить их продуктивность и привести к расстройствам психического здоровья. Высокоэнергетическое излучение представляет собой риск для здоровья, с которым могут столкнуться колонисты, поскольку радиация в глубоком космосе более смертельна, чем та, с которой астронавты сталкиваются сейчас на низкой околоземной орбите. Металлическая защита космических аппаратов защищает только от 25–30% космической радиации, в результате чего колонисты, возможно, подвергаются воздействию остальных 70% радиации и ее краткосрочных и долгосрочных осложнений для здоровья.

Локации

Местоположение является частым предметом споров между сторонниками космической колонизации. Местом колонизации может быть планета физического тела , карликовая планета , естественный спутник , астероид или вращающийся вокруг него. Наибольшее внимание уделялось колонизации Солнечной системы.

Поселения не на теле см. также «Космическая среда обитания» .

Земля

Утверждалось, что космическая колонизация распространяется от Земли и до нее, поскольку колониализм заявил права на космос на Земле и использует его для космических полетов, как в случае с Гвианским космическим центром . и путем строительства объектов для космической колонизации, как в случае со Звездной базой .

Околоземное пространство

Земная орбита

Компьютерное изображение 2005 года, показывающее распределение преимущественно космического мусора на геоцентрической орбите с двумя областями концентрации: геостационарной орбитой и низкой околоземной орбитой.

Геостационарная орбита была одним из первых вопросов дискуссии о колонизации космоса, когда экваториальные страны выступали за особые права на орбиту (см. Боготскую декларацию ).

Космический мусор , особенно на низкой околоземной орбите , характеризуется как продукт колонизации, занимающий космос и препятствующий доступу в космос из-за чрезмерного загрязнения мусором, с резким увеличением в ходе военной деятельности и без отсутствия управления.

Луна

Основная статья: Колонизация Луны

Художественная визуализация предполагаемого горнодобывающего комплекса на Луне.

Луна скорости обсуждается как цель колонизации из-за ее близости к Земле и более низкой убегания . Обильный лед заперт в постоянно затененных кратерах вблизи полюсов, что могло бы обеспечить потребности в воде лунной колонии. хотя признаки того, что ртуть также задерживается там, могут вызвать проблемы со здоровьем. Самородные драгоценные металлы , такие как золото , серебро и, возможно, платина , также концентрируются на лунных полюсах за счет электростатического переноса пыли. Однако отсутствие атмосферы на Луне не обеспечивает защиты от космической радиации или метеоритов, поэтому лунные лавовые трубы . для защиты были предложены Низкая поверхностная гравитация Луны также вызывает беспокойство, поскольку неизвестно, ли 1/6 g для поддержания здоровья человека в течение длительного времени. достаточно Интерес к созданию лунной базы возрос в 21 веке как промежуточного этапа колонизации Марса, благодаря таким предложениям, как Лунная деревня для исследовательских, горнодобывающих и торговых объектов с постоянным жильем.

Ряд государственных космических агентств, таких как Россия (2014 г.), Китай (2012) и США (2012) периодически публиковали лунные планы строительства первого лунного аванпоста.

Ян Вернер Глава Европейского космического агентства (ЕКА) на Международном астронавтическом конгрессе в Бремене, Германия, в октябре 2018 года предложил сотрудничество между странами и компаниями в области лунных возможностей — концепцию, получившую название « Лунная деревня» .

В директиве от декабря 2017 года администрация Трампа поручила НАСА включить лунную миссию на пути к другим пунктам назначения за пределами околоземной орбиты (BEO).

В интервью в мае 2018 года Blue Origin генеральный директор Джефф Безос отметил, что Blue Origin построит и запустит лунный посадочный модуль Blue Moon самостоятельно, при частном финансировании , но что они построили бы его быстрее и достигли бы большего, если бы это было сделано в партнерстве. с существующими государственными космическими агентствами. Безос особо упомянул направление НАСА в декабре 2017 года и концепции ЕКА «Лунная деревня» .

В 2023 году Министерство обороны США начало исследование необходимой инфраструктуры и возможностей, необходимых для развития лунной экономики в течение следующих десяти лет.

точки Лагранжа

Основная статья: Колонизация точки Лагранжа

Контурный график гравитационного потенциала Луны и Земли, показывающий пять точек Лагранжа Земля-Луна.

Другая околоземная возможность - это стабильные точки Лагранжа Земля-Луна L ₄ и L ₅ , в этой точке космическая колония может плавать бесконечно. Общество L5 было основано для содействия заселению путем строительства космических станций в этих точках. Джерард К. О'Нил предположил в 1974 году, что точка L ₅ , в частности, может вместить несколько тысяч плавучих колоний и позволит легко перемещаться к колониям и обратно из-за небольшого эффективного потенциала в этой точке.

Внутренние планеты

Многие планеты Солнечной системы рассматривались для колонизации и терраформирования . Основными кандидатами на колонизацию внутренней части Солнечной системы является Марс. и Венера . Другие возможные кандидаты на колонизацию включают Луну . и Меркурий .

Меркурий

Представление художника о терраформированном Меркурии

Когда-то считалось, что Меркурий представляет собой тело с обедненным летучими веществом, как и Луна, теперь известно, что Меркурий богат летучими веществами, причем на удивление богаче летучими веществами, чем любое другое земное тело во внутренней части Солнечной системы. Планета также получает в шесть с половиной раз больше солнечного потока, чем система Земля/Луна. превращение солнечной энергии в эффективный источник энергии; его можно было бы использовать с помощью орбитальных солнечных батарей и направить на поверхность или экспортировать на другие планеты.

Геолог Стивен Джиллетт предположил в 1996 году, что это может сделать Меркурий идеальным местом для строительства и запуска космических кораблей с солнечными парусами , которые могут запускаться в виде сложенных «кусков» массовым двигателем с поверхности Меркурия. Оказавшись в космосе, солнечные паруса развернутся. Солнечную энергию для двигателя массы должно быть легко производить, а тяга солнечных парусов возле Меркурия будет в 6,5 раз больше, чем у Земли. Это может сделать Меркурий идеальным местом для приобретения материалов, полезных для создания оборудования для отправки на Венеру (и терраформирования). На Меркурии или рядом с ним также можно построить огромные солнечные коллекторы для производства энергии для крупномасштабной инженерной деятельности, такой как световые паруса с помощью лазера к близлежащим звездным системам.

Поскольку у Меркурия практически нет наклона оси, дно кратера возле его полюсов лежит в вечной тьме и никогда не видит Солнца. Они действуют как холодные ловушки , удерживая летучие вещества на протяжении геологических периодов. Подсчитано, что на полюсах Меркурия находится 10 ¹⁴ –10 ¹⁵ кг воды, вероятно, покрытый примерно 5,65×10 ⁹ м ³ углеводородов. Это сделало бы возможным сельское хозяйство. Было высказано предположение, что можно было бы вывести сорта растений, которые бы использовали преимущества высокой интенсивности света и длинного дня Меркурия. Полюса не испытывают таких значительных изменений дня и ночи, как остальная часть Меркурия, что делает их лучшим местом на планете для создания колонии.

Другой вариант — жить под землей, где колебания дня и ночи будут настолько смягчены, что температура останется примерно постоянной. Есть указания на то, что на Меркурии есть лавовые трубки , как на Луне и Марсе, которые подходили бы для этой цели. Подземная температура в кольце вокруг полюсов Меркурия может достигать комнатной температуры на Земле - 22 ± 1 ° C; и это достигается на глубинах, начиная примерно с 0,7 м. Наличие летучих веществ и обилие энергии побудили Александра Болонкина и Джеймса Шиффлетта считать Меркурий более предпочтительным для колонизации, чем Марс.

Тем не менее, третий вариант может заключаться в постоянном движении, чтобы оставаться на ночной стороне, поскольку 176-дневный цикл дня и ночи Меркурия означает, что терминатор движется очень медленно.

Поскольку Меркурий очень плотный, его поверхностная гравитация равна 0,38 g, как и у Марса, хотя это и меньшая планета. К этому было бы легче приспособиться, чем к лунной гравитации (0,16 g), но это дает преимущества в отношении более низкой скорости отрыва от планеты. Близость Меркурия дает ему преимущества перед астероидами и внешними планетами, а его низкий синодический период означает, что окна запуска с Земли на Меркурий происходят чаще, чем с Земли на Венеру или Марс.

С другой стороны, колония Меркурия потребует значительной защиты от радиации и солнечных вспышек, а поскольку на Меркурии нет воздуха, декомпрессия и экстремальные температуры будут постоянными рисками.

Венера

Основная статья: Колонизация Венеры

Художественная концепция исследовательской станции в облаках Венеры.

Условия поверхности Венеры чрезвычайно враждебны для человеческой жизни: средняя температура поверхности составляет 464 °C (достаточно горячая, чтобы расплавить свинец), а среднее давление на поверхности в 92 раза превышает атмосферное давление Земли, что примерно эквивалентно глубине одного километра под земными океанами. (Существуют некоторые вариации; из-за высоты пик Максвелла Монтеса имеет температуру 380 °C и давление 45 бар, что делает его самым прохладным и наименее герметичным местом на поверхности Венеры. Есть также несколько горячих точек с температурой около 700 °C.) Солнечная энергия недоступна на поверхности из-за постоянной облачности, а атмосфера из углекислого газа ядовита.

Однако верхняя атмосфера Венеры имеет гораздо более похожие на земные условия и предлагается советскими учеными как вероятное место колонизации, по крайней мере, с 1971 года. На высоте чуть более 50 км (верхние облака) атмосферное давление примерно равно давлению на поверхности Земли, а температура колеблется в пределах 0–50 °C. Присутствуют летучие элементы, необходимые для жизни (водород, углерод, азот, кислород и сера), а над облаками в изобилии солнечная энергия. Создание давления не потребуется; люди могли даже безопасно выходить за пределы среды обитания, имея запас кислорода и одежду для защиты от капель серной кислоты. Джеффри Лэндис отметил, что пригодный для дыхания воздух является подъемным газом в атмосфере Венеры: кубический метр воздуха поднял бы полкилограмма, а аэростат, наполненный кислородом и азотом, размером с город на Венере, был бы в состоянии поднять масса города. Это предполагает, что плавучие города-аэростаты станут методом колонизации Венеры. Отсутствие разницы давления снаружи и внутри означает, что есть достаточно времени для устранения нарушений среды обитания. Площадь территории чуть более чем в три раза превышает площадь Земли, поэтому места хватит даже для миллиарда таких городов. Атмосфера обеспечивает достаточную радиационную защиту на этой высоте, а гравитации Венеры в 0,90 g, вероятно, достаточно, чтобы предотвратить негативное воздействие микрогравитации на здоровье.

День на Венере на поверхности очень длинный, но атмосфера вращается гораздо быстрее, чем планета (феномен, называемый суперротацией ), поэтому у плавучей среды обитания день будет длиться около ста часов. Лэндис выгодно сравнивает это с полярными днями и ночами на Земле, которые гораздо длиннее. Плавающая среда обитания в более высоких широтах Венеры будет приближаться к нормальному 24-часовому циклу. Добыча на поверхности даст доступ к важным промышленным металлам, и доступ к ней можно будет получить с помощью самолетов, воздушных шаров или фуллереновых кабелей, способных выдерживать высокие температуры. Чтобы избежать проблемы движения среды обитания относительно горнодобывающих устройств, среда обитания могла бы опуститься в нижние слои атмосферы: в этом регионе более жарко, но Лэндис утверждает, что среда обитания большого размера будет иметь достаточную теплоемкость для кратковременного пребывания в более высоких слоях атмосферы. температуры.

Колонизация Венеры была предметом многих произведений научной фантастики еще до появления космических полетов и до сих пор обсуждается как с художественной, так и с научной точки зрения. Предложения по Венере ориентированы на колонии, плавающие в верхних слоях средней атмосферы. и о терраформировании .

Марс

Основная статья: Колонизация Марса

Художественная концепция миссии человека на Марс

Гипотетическая колонизация Марса вызвала интерес со стороны государственных космических агентств и частных корпораций, а также широко освещалась в научной фантастике, кино и искусстве. Самый последний Обязательства по исследованию постоянных поселений включают обязательства государственных космических агентств — НАСА , ЕКА , Роскосмоса , ISRO и CNSA — и частных организаций — SpaceX , Lockheed Martin и Boeing .

Пояс астероидов

Основная статья: Колонизация пояса астероидов

См. Также: Астероиды § Исследование

Пояс астероидов насчитывает около 10 ¹⁸ метрические тонны общего доступного материала – в десять тысяч раз больше, чем имеется на околоземных астероидах – но он распределен тонко, поскольку охватывает обширную область космоса. Самый крупный астероид — Церера , диаметр которого составляет около 940 км, что достаточно велико, чтобы считаться карликовой планетой . Следующие два по величине — Паллада и Веста , обе около 520 км в диаметре. Беспилотные корабли снабжения должны быть практичными при небольшом технологическом прогрессе, даже пересекая 500 миллионов километров космоса. Колонисты будут очень заинтересованы в том, чтобы их астероид не столкнулся с Землей или каким-либо другим телом значительной массы, но им будет крайне трудно переместить астероид. любого размера. Орбиты Земли и большинства астероидов очень далеки друг от друга с точки зрения дельта-v, а астероидные тела обладают огромным импульсом . Возможно, на астероидах можно будет установить ракеты или двигатели массы, чтобы направить их путь по безопасному курсу.

На Церере есть легкодоступная вода, аммиак и метан, важные для выживания, топлива и, возможно, терраформирования Марса и Венеры. Колония могла быть основана на поверхности кратера или под землей. Однако даже Церера выдерживает лишь небольшую поверхностную гравитацию в 0,03g, чего недостаточно, чтобы предотвратить негативные эффекты микрогравитации (хотя это действительно облегчает транспортировку на Цереру и обратно). Таким образом, потребуется либо медицинское лечение, либо искусственная гравитация. Кроме того, колонизация главного пояса астероидов, вероятно, потребует наличия инфраструктуры на Луне и Марсе.

Некоторые предполагают, что Церера может выступать в качестве основной базы или центра для добычи полезных ископаемых на астероидах. Однако Джеффри А. Лэндис отметил, что пояс астероидов — плохое место для базы по добыче полезных ископаемых на астероидах, если планируется эксплуатировать более одного астероида: астероиды расположены не близко друг к другу, а два астероида, выбранные наугад, довольно опасны. вероятно, будут находиться на противоположных сторонах Солнца друг от друга. Он предполагает, что было бы лучше построить такую ​​базу на внутренней планете, такой как Венера: внутренние планеты имеют более высокие орбитальные скорости, что сокращает время перехода к любому конкретному астероиду и быстрее вращается вокруг Солнца, так что окна запуска для астероид более частый (меньший синодический период ). Таким образом, Венера по времени полета ближе к астероидам, чем Земля или Марс. Время перехода для путешествий Венера-Церера и Венера-Веста составляет 1,15 и 0,95 года соответственно по траекториям с минимальной энергией, что короче даже чем Земля-Церера и Земля-Веста - 1,29 и 1,08 года соответственно. Энтони Тейлор, Джонатан К. Макдауэлл и Мартин Элвис предполагают, что спутник Марса Фобос является центром добычи полезных ископаемых в поясе астероидов: главный пояс более доступен с марсианской орбиты, чем с низкой околоземной орбиты с точки зрения дельта-v , Луна обеспечивает большую платформа и масса для радиационной защиты, и это недалеко от поверхности Марса. Следовательно, база на Фобосе для добычи полезных ископаемых на астероидах экономически работает рука об руку с поселениями на Марсе.

Луны внешних планет

Впечатление художника от гипотетического океанского криобота в Европе

Человеческие миссии на внешние планеты должны будут прибыть быстро из-за воздействия космической радиации и микрогравитации на пути. В 2012 году Томас Б. Кервик написал, что расстояние до внешних планет сделало их исследование человеком на данный момент непрактичным, отметив, что время путешествия туда и обратно на Марс оценивается в два года и что максимальное сближение Юпитера с Землей составляет более десяти лет. раз дальше, чем при самом близком сближении Марса с Землей. Однако он отметил, что ситуация может измениться благодаря «значительному прогрессу в конструкции космических кораблей». Ядерно-тепловые или ядерно-электрические двигатели были предложены как способ совершить путешествие к Юпитеру за разумное время. Другой возможностью могли бы стать плазменные магнитные паруса — уже предложенная технология для быстрой отправки зонда к Юпитеру. Холод также будет фактором, требующим надежного источника тепловой энергии для скафандров и баз. Большинство крупных спутников внешних планет содержат водяной лед , жидкую воду и органические соединения, которые могут быть полезны для поддержания человеческой жизни.

Роберт Зубрин предложил Сатурн, Уран и Нептун в качестве выгодных мест для колонизации, поскольку их атмосфера является хорошим источником термоядерного топлива, такого как дейтерий и гелий-3 . Зубрин предположил, что Сатурн будет самым важным и ценным, поскольку он находится ближе всего и имеет обширную спутниковую систему. Высокая гравитация Юпитера затрудняет извлечение газов из его атмосферы, а сильный радиационный пояс затрудняет развитие его системы. С другой стороны, термоядерная энергия еще не достигнута, а термоядерную энергию из гелия-3 достичь труднее, чем обычный дейтерий-тритиевый синтез . Джеффри Ван Клив, Карл Гриллмайр и Марк Ханна вместо этого сосредоточились на Уране, потому что дельта-v, необходимая для доставки гелия-3 из атмосферы на орбиту, вдвое меньше, чем необходимо для Юпитера, и потому что атмосфера Урана в пять раз богаче гелием, чем атмосфера Урана. Сатурн.

Юпитера Галилеевы спутники Сатурна (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) и Титан — единственные спутники, гравитация которых сравнима с земной Луной. Луна имеет гравитацию 0,17 г; Ио, 0,18 г; Европа, 0,13 г; Ганимед, 0,15 г; Каллисто, 0,13 г; и Титан, 0,14г. Нептуна Тритон имеет примерно половину гравитации Луны (0,08g); другие круглые спутники Урана дают еще меньше (начиная с Титании и Оберона с массой около 0,04g).

спутники Юпитера

Впечатление художника от базы на Каллисто

Юпитерианское излучение

Луна	бэр /день
Этот	3600
Европа	540
Ганимед	8
Каллисто	0.01
Земля (Макс)	0.07
Земля (среднее)	0.0007

Система Юпитера в целом имеет определенные недостатки для колонизации, включая глубокий гравитационный колодец . Магнитосфера Юпитера бомбардирует спутники Юпитера интенсивным ионизирующим излучением. доставляя около 36 Зв в сутки неэкранированным колонистам на Ио и около 5,40 Зв в сутки на Европе . Воздействие примерно 0,75 Зв в течение нескольких дней достаточно, чтобы вызвать радиационное отравление , а воздействие около 5 Зв в течение нескольких дней приводит к летальному исходу.

Сам Юпитер, как и другие газовые гиганты, имеет и другие недостатки. Доступной поверхности для приземления нет, а легкая водородная атмосфера не обеспечит хорошую плавучесть для какой-либо воздушной среды обитания, как это было предложено для Венеры.

Уровни радиации на Ио и Европе экстремальные, достаточные, чтобы убить неэкранированных людей за земные сутки. Следовательно, только Каллисто и, возможно, Ганимед могли разумно поддерживать человеческую колонию. Каллисто вращается за пределами радиационного пояса Юпитера. Низкие широты Ганимеда частично защищены магнитным полем Луны, хотя и недостаточно, чтобы полностью исключить необходимость в радиационной защите. В обоих есть доступная вода, силикатная порода и металлы, которые можно добывать и использовать для строительства.

Хотя вулканизм и приливное нагревание Ио представляют собой ценные ресурсы, их эксплуатация, вероятно, нецелесообразна. Европа богата водой (ожидается, что ее подземный океан будет содержать более чем в два раза больше воды, чем все океаны Земли вместе взятые). и, вероятно, кислород, но металлы и минералы придется импортировать. Если на Европе существует инопланетная микробная жизнь, иммунная система человека может не защититься от нее. Однако достаточная радиационная защита может сделать Европу интересным местом для исследовательской базы. В 1997 году частный проект «Артемида» разработал план колонизации Европы, включающий наземные иглу в качестве баз для бурения льда и исследования океана под ним, а также предполагающий, что люди могут жить в «воздушных карманах» в слое льда. Ганимед Ожидается, что и Каллисто также будет иметь внутренние океаны. Возможно, удастся построить наземную базу, которая будет производить топливо для дальнейшего исследования Солнечной системы.

В 2003 году НАСА провело исследование под названием HOPE (Революционные концепции исследования внешней планеты человеком), касающееся будущего исследования Солнечной системы. Целью была выбрана Каллисто из-за ее удаленности от Юпитера и, следовательно, из-за вредного излучения планеты. Возможно, будет возможно построить наземную базу, которая будет производить топливо для дальнейшего исследования Солнечной системы. По оценкам HOPE, время полета туда и обратно для миссии с экипажем составит около 2–5 лет, предполагая значительный прогресс в двигательных технологиях.

Ио не идеален для колонизации из-за своей враждебной среды. Луна находится под воздействием сильных приливных сил, вызывающих высокую вулканическую активность. Сильный радиационный пояс Юпитера затмевает Ио, доставляя на Луну 36 Зв в день. Луна также очень сухая. Ио — наименее идеальное место для колонизации четырех галилеевых спутников.Несмотря на это, ее вулканы могут стать энергетическими ресурсами для других лун, которые лучше подходят для колонизации.

Магнитное поле Юпитера и токи, вызывающие совместное вращение

Ганимед — самый большой спутник Солнечной системы. Ганимед — единственный спутник с магнитосферой , хотя и затмеваемый магнитным полем Юпитера . Из-за этого магнитного поля Ганимед является одним из двух спутников Юпитера, на которых возможно поселение на поверхности, поскольку он получает около 0,08 Зв радиации в день. Ганимед может быть терраформирован.

В 2006 году Обсерватория Кека объявила, что двойной троян Юпитера 617 Патрокл и, возможно, многие другие трояны Юпитера, вероятно, состоят из водяного льда со слоем пыли. Это говорит о том, что добыча воды и других летучих веществ в этом регионе и их транспортировка в другие места Солнечной системы, возможно, через предлагаемую Межпланетную транспортную сеть , может оказаться осуществимой в не столь отдаленном будущем. Это могло бы сделать колонизацию Луны , Меркурия главного пояса и астероидов более практичной.

Сатурнианские спутники

Смотрите также: Колонизация Титана

Лигейя-Маре , море на Титане (слева) в сравнении в масштабе с озером Верхнее на Земле (справа)

У Сатурна есть семь лун, достаточно больших, чтобы быть круглыми : в порядке возрастания расстояния от Сатурна это Мимас , Энцелад , Тефия , Диона , Рея , Титан и Япет . Титан — самый большой и единственный с лунной гравитацией: это единственная луна в Солнечной системе, имеющая плотную атмосферу и богатая углеродосодержащими соединениями, что позволяет предположить, что он является объектом колонизации. На Титане есть водяной лед и большие океаны метана. Роберт Зубрин определил, что Титан обладает обилием всех элементов, необходимых для поддержания жизни, что делает Титан, пожалуй, самым выгодным местом во внешней Солнечной системе для колонизации.

Небольшой спутник Энцелад также представляет интерес, поскольку имеет подземный океан, который отделен от поверхности всего десятками метров льда на южном полюсе, по сравнению с километрами льда, отделяющими океан от поверхности на Европе. Там присутствуют летучие и органические соединения, а также высокая для ледяного мира плотность Луны (1,6 г/см2). ³ ) указывает на то, что его ядро ​​богато силикатами.

Радиационный пояс Сатурна намного слабее, чем у Юпитера, поэтому радиация здесь не имеет большого значения. Диона, Рея, Титан и Япет вращаются за пределами радиационного пояса, и толстая атмосфера Титана могла бы адекватно защитить от космического излучения.

Роберт Зубрин определил Сатурн , Уран и Нептун как « Персидский залив Солнечной системы» как крупнейшие источники дейтерия и гелия-3, способствующие развитию термоядерной экономики, причем Сатурн является самым важным и самым ценным из трех из-за его относительная близость, низкая радиация и большая система спутников. С другой стороны, планетолог Джон Льюис в своей книге 1997 года Mining the Sky настаивает на том, что Уран является наиболее вероятным местом для добычи гелия-3 из-за его значительно более мелкого гравитационного колодца, что облегчает отталкивание груженого космического корабля-заправщика. . Кроме того, Уран — ледяной гигант , что, вероятно, облегчит отделение гелия от атмосферы.

Зубрин определил, что Титан обладает обилием всех элементов, необходимых для поддержания жизни, что делает Титан, пожалуй, самым выгодным местом во внешней Солнечной системе для колонизации. Он сказал: «В определенном смысле Титан является самым гостеприимным внеземным миром в Солнечной системе для человеческой колонизации». Широко публикуемый эксперт по терраформированию также Кристофер Маккей является соавтором исследования «Гюйгенс» зонда , который приземлился на Титане в январе 2005 года.

Поверхность Титана в основном не покрыта кратерами, поэтому можно сделать вывод, что она очень молодая и активная и, вероятно, состоит в основном из водяного льда и озер жидких углеводородов (метана/этана) в его полярных регионах. Хотя температура криогенная (95 К), она должна быть в состоянии поддерживать базу, но необходимо больше информации о поверхности Титана и деятельности на ней. Плотная атмосфера и погодные условия, такие как потенциальные ливневые паводки, также являются факторами, которые следует учитывать.

9 марта 2006 года космический зонд НАСА « Кассини» обнаружил возможные доказательства присутствия жидкой воды на Энцеладе . Согласно этой статье, «очаги с жидкой водой могут находиться на глубине не более десятков метров от поверхности». Эти выводы были подтверждены в 2014 году НАСА. Это означает, что жидкую воду можно было бы собирать гораздо проще и безопаснее на Энцеладе, чем, например, на Европе (см. выше). Открытие воды, особенно жидкой, обычно делает небесное тело гораздо более вероятным кандидатом на колонизацию. Альтернативной моделью деятельности Энцелада является разложение клатратов метана и воды – процесс, требующий более низких температур, чем извержения жидкой воды. Более высокая плотность Энцелада указывает на то, что силикатное ядро ​​большего размера, чем в среднем на Сатурне, могло бы поставлять материалы для базовых операций.

Транснептуновая область

Основная статья: Колонизация транснептуновых объектов

Фримен Дайсон предположил, что через несколько столетий человеческая цивилизация переместится в пояс Койпера . За пределами орбиты Нептуна, в поясе Койпера, а также во Внутреннем и Внешнем облаке Оорта, существует от нескольких сотен миллиардов до триллионов кометоподобных тел, богатых льдом. Они могут содержать все ингредиенты для жизни (водяной лед, аммиак и соединения, богатые углеродом), включая значительные количества дейтерия и гелия-3. После предложения Дайсона количество известных транснептуновых объектов значительно увеличилось.

Колонисты могли бы жить в ледяной коре или мантии карликовой планеты, используя термоядерный синтез или геотермальное тепло. и добыча мягкого льда или жидкого внутреннего океана для получения летучих веществ и минералов. Учитывая небольшую гравитацию и, как следствие, более низкое давление в ледяной мантии или внутреннем океане, колонизация внешней поверхности скалистого ядра может дать колонистам наибольшее количество минеральных и летучих ресурсов, а также защитить их от холода. Еще одной возможностью являются поверхностные среды обитания или купола, поскольку уровни фоновой радиации, вероятно, будут низкими.

Орбита вокруг планет-гигантов

Также были предложения разместить роботизированные аэростаты Солнечной системы в верхних слоях атмосферы планет-гигантов для исследования и, возможно, добычи гелия-3 , который может иметь очень высокую ценность на единицу массы в качестве термоядерного топлива.

Поскольку Уран имеет самую низкую скорость убегания из четырех планет-гигантов, его предложили использовать в качестве места добычи гелия-3 . Если окажется необходимым наблюдение человека за роботизированной деятельностью, один из естественных спутников Урана . базой может послужить

Предполагается, что один из . спутников Нептуна может быть использован для колонизации Поверхность Тритона демонстрирует признаки обширной геологической активности, которая предполагает наличие подземного океана, возможно, состоящего из аммиака и воды. Если бы технологии продвинулись до такой степени, что использование такой геотермальной энергии стало возможным, это могло бы сделать возможной колонизацию криогенного мира, такого как Тритон, дополненного энергией ядерного синтеза .

За пределами Солнечной системы

в Область звездообразования Большом Магеллановом Облаке.

За пределами Солнечной системы существует до нескольких сотен миллиардов потенциальных звезд, которые могут стать объектами колонизации. Основная трудность — огромные расстояния до других звезд: примерно в сто тысяч раз дальше, чем планеты Солнечной системы. некоторая комбинация очень высокой скорости (некоторый более чем дробный процент скорости света Это означает, что потребуется ) или времени путешествия, продолжающегося столетия или тысячелетия. Эти скорости намного превосходят возможности современных двигательных установок космических кораблей .

Технология космической колонизации в принципе могла бы позволить человечеству расширяться на высоких, но субрелятивистских скоростях, существенно меньших скорости света . Межзвездный колониальный корабль будет похож на космическую среду обитания, но с добавлением крупных двигательных возможностей и независимого производства энергии.

Гипотетические концепции звездолетов , предложенные как учеными, так и в научной фантастике, включают:

• Корабль поколений будет путешествовать намного медленнее света, что приведет к межзвездному путешествию на многие десятилетия или столетия. Экипаж сменит несколько поколений, прежде чем путешествие будет завершено, поэтому нельзя ожидать, что ни один из членов первоначального экипажа не доживет до места назначения, учитывая текущую продолжительность человеческой жизни.
• , Спящий корабль на котором большая часть или весь экипаж проводит путешествие в той или иной форме гибернации или анабиоза , позволяя некоторым или всем добраться до пункта назначения.
• Межзвездный корабль с эмбрионами (EIS), намного меньший, чем корабль поколения или спящий корабль, транспортирующий человеческие эмбрионы или ДНК в замороженном или спящем состоянии к месту назначения. (Очевидные биологические и психологические проблемы при рождении, воспитании и обучении таких путешественников, которыми здесь пренебрегают, возможно, не являются фундаментальными.)
• Какой-либо корабль с двигателем ядерного синтеза или деления (например, ионный двигатель ), достигающий скорости, возможно, до 10% c, позволяющий совершить путешествие в один конец к ближайшим звездам с продолжительностью, сравнимой с человеческой жизнью.
• Корабль проекта «Орион» , концепция с ядерной установкой, предложенная Фрименом Дайсоном , которая будет использовать ядерные взрывы для приведения в движение звездолета. Особый случай предыдущих концепций ядерных ракет с аналогичной потенциальной скоростью, но, возможно, с более простой технологией.
• Концепции лазерного движения , использующие ту или иную форму излучения энергии из Солнечной системы, могут позволить легкому парусу или другому кораблю достигать высоких скоростей, сравнимых с теми, которые теоретически достижимы с помощью электрической ракеты с термоядерным двигателем, описанной выше. Этим методам потребуются некоторые средства, такие как дополнительная ядерная двигательная установка, чтобы остановиться в пункте назначения, но возможна гибридная система (световой парус для ускорения, термоядерная электрическая для замедления).
• Загруженные человеческие разумы или искусственный интеллект могут быть переданы по радио или лазеру со скоростью света в межзвездные места, где самовоспроизводящиеся космические корабли путешествовали в субсветовой зоне и создавали инфраструктуру и, возможно, также доставляли некоторые разумы. Внеземной разум может стать еще одним подходящим направлением.

Вышеупомянутые концепции кажутся ограниченными высокими, но все же субрелятивистскими скоростями из-за фундаментальных соображений энергии и реакционной массы, и все они повлекут за собой время полета, которое может быть достигнуто с помощью технологии космической колонизации, что позволяет создавать автономные среды обитания со сроком службы от десятилетий до столетий. . Тем не менее, межзвездное расширение человечества со средней скоростью даже 0,1% от c позволило бы заселить всю Галактику менее чем за половину галактического орбитального периода Солнца, составляющего ~ 240 000 000 лет, что сопоставимо с временными масштабами других галактических процессов. Таким образом, даже если межзвездные путешествия на скоростях, близких к релятивистским, никогда не будут осуществимы (что невозможно определить в настоящее время), развитие космической колонизации может позволить человечеству выйти за пределы Солнечной системы, не требуя технологических достижений, которые пока невозможно разумно предвидеть. Это могло бы значительно повысить шансы на выживание разумной жизни в космических масштабах времени, учитывая множество широко отмеченных природных и антропогенных опасностей.

Если человечество действительно получит доступ к большому количеству энергии, сравнимому с массой-энергией целых планет, в конечном итоге может стать возможным построить двигатели Алькубьерре . Это один из немногих методов сверхсветовых путешествий, которые возможны при современной физике. Однако вполне вероятно, что такое устройство никогда не сможет существовать из-за возникших фундаментальных проблем. Подробнее об этом см. « Трудности изготовления и использования привода Алькубьерре» .

Межгалактическое путешествие

Основная статья: Межгалактическое путешествие

Расстояния между галактиками примерно в миллион раз больше, чем между звездами, и поэтому межгалактическая колонизация потребует путешествий продолжительностью в миллионы лет с использованием специальных самоподдерживающихся методов.

Выполнение

Строительство колоний в космосе потребует доступа к воде, пище, космосу, людям, строительным материалам, энергии, транспорту, коммуникациям , жизнеобеспечению , моделируемой гравитации , радиационной защите, миграции, управлению и капиталовложениям. Вполне вероятно, что колонии будут расположены вблизи необходимых физических ресурсов. Практика космической архитектуры стремится превратить космический полет из героического испытания человеческой выносливости в нормальное явление в рамках комфортного опыта. Как и в случае с другими усилиями по открытию границ, капиталовложения, необходимые для колонизации космоса, вероятно, поступят от правительств. аргумент Джона Хикмана и Нил Деграсс Тайсон .

Миграция

Пилотируемые космические полеты позволили лишь временно переселить небольшое количество привилегированных людей и не позволить постоянных космических мигрантов.

Общество и мотивация космической миграции подвергались сомнению как укоренившиеся в колониализме, что ставит под сомнение основы и инклюзивность космической колонизации. Подчеркивая необходимость размышления над такими социально-экономическими вопросами помимо технических проблем реализации.

Управление

Был набросан или предложен ряд различных моделей транспланетного или внеземного управления. Часто предвидя необходимость нового или независимого инопланетного управления, особенно в пустоте, оставленной критикуемым в настоящее время отсутствием космического управления и инклюзивности.

Утверждалось, что космический колониализм, как и колониализм наземных поселенцев , приведет к возникновению колониальной национальной идентичности.

Федерализм изучался как лекарство от таких отдаленных и автономных сообществ.

Жизнеобеспечение

Дополнительная информация: Влияние космического полета на организм человека , Космическая медицина и Космическая еда.

Изображение НАСА планов по выращиванию продуктов питания на Марсе.

В космических поселениях система жизнеобеспечения должна перерабатывать или импортировать все питательные вещества, не «выходя из строя». Ближайшим наземным аналогом космического жизнеобеспечения, возможно, является атомная подводная лодка . Атомные подводные лодки используют механические системы жизнеобеспечения, чтобы поддерживать людей в течение нескольких месяцев без всплытия, и эта же базовая технология, предположительно, может быть использована для использования в космосе. Однако атомные подводные лодки работают по «открытому циклу» — извлекают кислород из морской воды и обычно сбрасывают углекислый газ за борт, хотя они перерабатывают имеющийся кислород. Другая часто предлагаемая система жизнеобеспечения — это закрытая экологическая система, такая как «Биосфера-2» .

Решения рисков для здоровья

Смотрите также: Биоастронавтика

Хотя существует множество рисков для физического, психического и эмоционального здоровья будущих колонистов и первопроходцев, были предложены решения для устранения этих проблем. Mars500 , HI-SEAS и SMART-OP представляют собой попытки помочь уменьшить последствия одиночества и изоляции в течение длительных периодов времени. Поддержание контактов с членами семьи, празднование праздников и сохранение культурной самобытности — все это способствовало минимизации ухудшения психического здоровья. В разработке также находятся инструменты здравоохранения, которые помогут астронавтам уменьшить беспокойство, а также полезные советы по уменьшению распространения микробов и бактерий в закрытой среде. Радиационный риск для астронавтов можно снизить за счет частого мониторинга и целенаправленной работы, чтобы свести к минимуму время отсутствия защиты. Будущие космические агентства также смогут гарантировать, что каждый колонист будет иметь обязательное количество ежедневных упражнений для предотвращения деградации мышц.

Радиационная защита

Смотрите также: Угроза здоровью от космических лучей.

Космические лучи и солнечные вспышки создают в космосе смертоносную радиационную обстановку. На орбитах некоторых планет с магнитосферой (включая Землю) пояса Ван Аллена затрудняют жизнь над атмосферой. Чтобы защитить жизнь, поселения должны быть окружены достаточной массой, чтобы поглотить большую часть поступающей радиации, если только не будут созданы магнитные или плазменные радиационные щиты. В случае с поясами Ван Аллена их можно было осушить с помощью орбитальных тросов. или радиоволны.

Пассивная защита массой в четыре метрических тонны на квадратный метр площади поверхности снизит дозу радиации до нескольких мЗв или меньше в год, что значительно ниже уровня в некоторых населенных районах с высоким естественным фоном на Земле. Это может быть остаточный материал (шлак) от переработки лунного грунта и астероидов в кислород, металлы и другие полезные материалы. Однако это представляет собой серьезное препятствие для маневрирования кораблей такого массивного размера (мобильные космические корабли с наибольшей вероятностью будут использовать менее массивную активную защиту). Инерция потребовала бы мощных двигателей, чтобы начать или остановить вращение, или электродвигателей, чтобы вращать две массивные части судна в противоположных направлениях. Защитный материал может быть неподвижным вокруг вращающейся внутренней части.

Психологическая адаптация

Монотонность и одиночество, вызванные длительным космическим полетом, могут сделать астронавтов подверженными лихорадке или психотическим срывам. Более того, недостаток сна, усталость и перегрузка на работе могут повлиять на способность космонавта хорошо работать в такой среде, как космос, где каждое действие имеет решающее значение.

Экономика

Грубо говоря, космическую колонизацию можно назвать возможной, когда необходимые методы космической колонизации станут достаточно дешевыми (например, доступ в космос с помощью более дешевых систем запуска), чтобы покрыть совокупные средства, собранные для этой цели, в дополнение к предполагаемой прибыли от коммерческого использования. пространства .

Хотя в ближайшей перспективе не существует больших сумм денег, необходимых для колонизации космоса, учитывая традиционные затраты на запуск, существует некоторая перспектива радикального сокращения затрат на запуск в 2010-х годах, что, следовательно, снизит стоимость любых усилий в этом направлении. При опубликованной цене 56,5 миллионов долларов США за запуск полезной нагрузки до 13 150 кг (28 990 фунтов). На орбиту ракеты SpaceX низкую околоземную Falcon 9 уже являются «самыми дешевыми в отрасли». Достижения, разрабатываемые в настоящее время в рамках программы разработки многоразовых систем запуска SpaceX , позволяющие использовать многоразовые ракеты Falcon 9, «могут снизить цену на порядок, что приведет к увеличению количества космических предприятий, что, в свою очередь, еще больше снизит стоимость доступа в космос». за счет эффекта масштаба». Если SpaceX добьется успеха в разработке многоразовой технологии, ожидается, что она «окажет серьезное влияние на стоимость доступа в космос» и изменит все более конкурентный рынок услуг космических запусков.

Президентская комиссия по реализации политики США в области космических исследований предложила учредить поощрительную премию , возможно, правительством, за достижение космической колонизации, например, предложив премию первой организации, которая отправит людей на Луну и обеспечит их поддержание. на определенный период, прежде чем они вернутся на Землю.

Деньги и валюта

Эксперты спорят о возможном использовании денег и валют в обществах, которые будут созданы в космосе. Квазиуниверсальная межгалактическая купюра, или QUID, представляет собой физическую валюту, изготовленную из пригодного для использования в космосе полимера ПТФЭ для межпланетных путешественников. QUID был разработан для компании по обмену валюты Travelex учеными из Национального космического центра Великобритании и Университета Лестера.

Другие возможности включают включение криптовалюты в качестве основной формы валюты, как предложил Илон Маск .

Ресурсы

Дополнительная информация: Добыча полезных ископаемых на астероидах.

Колонии на Луне, Марсе, астероидах или богатой металлами планете Меркурий могли бы добывать местные материалы. На Луне не хватает летучих веществ, таких как аргон , гелий и соединения углерода , водорода и азота . Импактор LCROSS был нацелен на кратер Кабеус , который был выбран из-за высокой концентрации воды на Луне. Вырвался шлейф материала, в котором было обнаружено немного воды. Главный ученый миссии Энтони Колапрет подсчитал, что кратер Кабеус содержит материал с содержанием воды 1% или, возможно, больше. Водяной лед также должен находиться в других постоянно затененных кратерах вблизи лунных полюсов. Хотя гелий присутствует только в низких концентрациях на Луне, где он откладывается в реголит солнечным ветром, по оценкам, повсюду существует около миллиона тонн He-3. Он также содержит промышленно значимый кислород , кремний и такие металлы, как железо , алюминий и титан .

Запуск материалов с Земли обходится дорого, поэтому объемные материалы для колоний могут поступать с Луны, околоземного объекта (НОО), Фобоса или Деймоса . Преимущества использования таких источников включают: более низкую силу гравитации, отсутствие атмосферного сопротивления грузовых судов и отсутствие ущерба для биосферы. Многие ОСЗ содержат значительное количество металлов. Под более сухой внешней корой (очень похожей на горючий сланец ) некоторые другие ОСЗ представляют собой неактивные кометы, которые включают миллиарды тонн водяного льда и углеводородов керогена , а также некоторые соединения азота.

Считается, что расположенные дальше троянские астероиды Юпитера богаты водяным льдом и другими летучими веществами.

переработка Почти наверняка потребуется некоторых видов сырья.

Энергия

Солнечная энергия на орбите обильна, надежна и сегодня широко используется для питания спутников. В свободном космосе нет ночи, нет облаков или атмосферы, блокирующих солнечный свет. Интенсивность света подчиняется закону обратных квадратов . Таким образом, солнечная энергия, доступная на расстоянии d от Солнца, равна E = 1367/ d. ² Вт/м ² , где d измеряется в астрономических единицах (а.е.) и составляет 1367 Вт/м. ² — энергия, доступная на расстоянии орбиты Земли от Солнца, 1 а.е.

В невесомости и космическом вакууме высоких температур для промышленных процессов можно легко достичь в солнечных печах с огромными параболическими отражателями из металлической фольги с очень легкими опорными конструкциями. Плоские зеркала, отражающие солнечный свет вокруг радиационных щитов в жилые помещения (чтобы избежать прямого доступа космических лучей или для создания впечатления, что изображение Солнца движется по их «небу») или на посевы, еще легче и их проще построить.

Для удовлетворения потребностей поселенцев в электроэнергии потребуются большие массивы солнечных фотоэлектрических элементов или тепловые электростанции. В развитых частях Земли потребление электроэнергии может составлять в среднем 1 киловатт на человека (или примерно 10 мегаватт-часов на человека в год). Эти электростанции могут располагаться на небольшом расстоянии от основных сооружений, если для передачи энергии используются провода, или намного дальше при беспроводной передаче энергии .

Ожидалось, что основным экспортным продуктом первоначальных проектов космических поселений станут большие спутники солнечной энергии лучи с фазовой синхронизацией (SPS), которые будут использовать беспроводную передачу энергии ( микроволновые или лазеры, излучающие длины волн, которые специальные солнечные элементы преобразуют с высокой эффективностью) для передачи энергии в нужные места. на Земле или в колонии на Луне или в других местах космоса. Для мест на Земле этот метод получения энергии чрезвычайно безопасен, с нулевыми выбросами и гораздо меньшей площадью земли, необходимой на ватт, чем для обычных солнечных панелей. Как только эти спутники будут построены в основном из материалов, полученных из Луны или астероидов, цена на электроэнергию СЭС может быть ниже, чем на энергию из ископаемого топлива или ядерной энергии; их замена будет иметь значительные преимущества, такие как устранение выбросов парниковых газов и ядерных отходов при производстве электроэнергии.

Беспроводная передача солнечной энергии с Земли на Луну и обратно также является идеей, предложенной в интересах колонизации космоса и энергетических ресурсов. Физик доктор Дэвид Крисвелл, работавший в НАСА во время миссий «Аполлон», предложил идею использования энергетических лучей для передачи энергии из космоса. Эти лучи, микроволны с длиной волны около 12 см, будут почти нетронуты, проходя через атмосферу. Они также могут быть нацелены на большее количество промышленных зон, чтобы держаться подальше от людей и животных. Это позволит использовать более безопасные и надежные методы передачи солнечной энергии.

В 2008 году ученым удалось отправить микроволновый сигнал мощностью 20 Вт с горы на острове Мауи на остров Гавайи. С тех пор JAXA и Mitsubishi совместно работают над проектом стоимостью 21 миллиард долларов по выводу на орбиту спутников, которые смогут генерировать до 1 гигаватта энергии. Это следующие достижения, предпринимаемые сегодня в области беспроводной передачи энергии для солнечной энергии в космосе.

Однако ценность энергии SPS, передаваемой по беспроводной сети в другие места в космосе, обычно будет намного выше, чем на Землю. В противном случае средства производства электроэнергии должны быть включены в эти проекты и платить за это тяжелые затраты на запуск на Землю. Поэтому, помимо предлагаемых демонстрационных проектов по доставке энергии на Землю, Первым приоритетом для производства электроэнергии СЭС, вероятно, будут места в космосе, такие как спутники связи, склады топлива или ускорители «орбитальные буксиры», перевозящие грузы и пассажиров между низкой околоземной орбитой (НОО) и другими орбитами, такими как геостационарная орбита (ГЕО), лунная орбита. орбита или высокоэксцентричная околоземная орбита (HEEO). Система также будет полагаться на спутники и приемные станции на Земле для преобразования энергии в электричество. Поскольку эту энергию можно легко передавать с дневной стороны на ночную, электроснабжение будет надежным 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Ядерную энергетику иногда предлагают для колоний, расположенных на Луне или Марсе, поскольку поставки солнечной энергии в этих местах слишком прерывисты; на Луне бывают ночи продолжительностью две земные недели. На Марсе есть ночи, относительно высокая гравитация и атмосфера с сильными пылевыми бурями, которые закрывают солнечные панели и разрушают их. Кроме того, большее расстояние Марса от Солнца (1,52 астрономических единиц, а.е.) означает, что только 1/1,52 ² или около 43% солнечной энергии доступно на Марсе по сравнению с земной орбитой. Другим методом будет беспроводная передача энергии лунным или марсианским колониям со спутников солнечной энергии (СЭС), как описано выше; трудности с выработкой электроэнергии в этих местах делают относительные преимущества ИЭС здесь намного большими, чем для энергии, передаваемой в места на Земле. Чтобы также иметь возможность удовлетворить потребности лунной базы и энергии для жизнеобеспечения, технического обслуживания, связи и исследований, в первых колониях может использоваться сочетание ядерной и солнечной энергии.

Для производства солнечной тепловой и ядерной энергии в безвоздушной среде, такой как Луна и космос, и, в меньшей степени, в очень тонкой марсианской атмосфере, одной из основных трудностей является рассеивание неизбежно выделяемого тепла . Для этого необходимы довольно большие площади радиаторов.

Самовоспроизведение

См. также: зонд фон Неймана , Самовоспроизводящаяся машина и молекулярная нанотехнология.

Космическое производство может обеспечить самовоспроизводство. Некоторые считают это конечной целью, поскольку это позволит экспоненциально увеличить количество колоний, одновременно устраняя затраты и зависимость от Земли. Можно утверждать, что создание такой колонии станет первым актом самовоспроизведения Земли . Промежуточные цели включают колонии, которые ожидают только информации с Земли (наука, инженерия, развлечения), и колонии, которым просто требуется периодическое снабжение легкими объектами, такими как интегральные схемы , лекарства, генетический материал и инструменты.

Численность населения

В 2002 году антрополог Джон Х. Мур оценил что население в 150–180 человек позволит стабильному обществу существовать в течение 60–80 поколений, что эквивалентно 2000 годам.

Предполагая, что путешествие продлится 6300 лет, астрофизик Фредерик Марин и физик элементарных частиц Камилла Белуффи подсчитали, что минимальная жизнеспособная популяция для корабля поколений , который достигнет Проксимы Центавра, будет составлять 98 поселенцев в начале миссии (затем команда будет размножаться до тех пор, пока не достигнет Проксимы Центавра). стабильное население в несколько сотен поселенцев на корабле).

В 2020 году Жан-Марк Салотти предложил метод определения минимального количества поселенцев, необходимого для выживания во внеземном мире. Он основан на сравнении времени, необходимого для выполнения всех действий, и рабочего времени всех человеческих ресурсов. Для Марса потребуется 110 человек.

Пропаганда

См. Также: Космическая пропаганда

Несколько частных компаний объявили о планах колонизации Марса . Среди предпринимателей, призывающих к колонизации космоса, — Илон Маск, Деннис Тито и Бас Лансдорп .

Вовлеченные организации

К организациям, которые способствуют колонизации космоса, относятся:

• Национальное космическое общество (NSS) — это организация, которая видит людей, живущих и работающих в процветающих сообществах за пределами Земли. СНБ также имеет обширную библиотеку полнотекстовых статей и книг по космическим заселениям.
• Фонд Space Frontier Foundation занимается пропагандой космоса , включая сильные рыночные и капиталистические взгляды на развитие космоса.
• Марсианское общество продвигает план Роберта Зубрина Mars Direct и заселение Марса.
• Институт космических поселений ищет способы осуществить колонизацию космоса в течение жизни.
• SpaceX разрабатывает обширную транспортную инфраструктуру космических полетов с конкретной целью обеспечить долгосрочное заселение Марса людьми.
• Институт космических исследований финансирует исследование космических поселений, особенно цилиндров О'Нила .
• Альянс по спасению цивилизации планирует создать резервные копии человеческой цивилизации на Луне и в других местах за пределами Земли.
• Проект «Артемида» планирует создать частную лунную наземную станцию. [2]
• Британское межпланетное общество (BIS) продвигает идеи исследования и использования космоса, включая марсианскую колонию , будущие двигательные системы (см. «Проект Дедал» ), терраформирование и поиск других обитаемых миров.
  • В июне 2013 года BIS начал проект SPACE, направленный на пересмотр исследований Джерарда О'Нила 1970-х годов по космическим колониям в свете достижений, достигнутых с тех пор. О ходе этих усилий было подробно описано в специальном выпуске журнала BIS в сентябре 2019 года.
• Асгардия (нация) – организация, стремящаяся обойти ограничения, наложенные Договором по космосу .
• Кипрская организация космических исследований способствует исследованию космоса и колонизации, а также способствует сотрудничеству в космосе.

Земные аналоги космического поселения

См. Также: Аналоговая среда обитания Марса и Список аналогов Марса.

«Биосфера-2» — это тестовая среда обитания на Земле для космических полетов.

Многие космические агентства строят на Земле «испытательные стенды» — объекты для тестирования передовых систем жизнеобеспечения, но они предназначены для длительных пилотируемых космических полетов , а не для постоянной колонизации.

• Самая известная попытка построить аналог самодостаточного поселения — «Биосфера-2» , которая попыталась дублировать биосферу Земли.
• БИОС-3 — еще одна закрытая экосистема , построенная в 1972 году в Красноярске , Сибирь .
• Научно-исследовательская станция Марсианской пустыни имеет среду обитания по тем же причинам, но окружающий климат не является строго негостеприимным.
• на острове Девон Марсианская арктическая исследовательская станция также может предоставить некоторую практику строительства и эксплуатации заграничных аванпостов.

В СМИ и художественной литературе

Хотя установленные космические среды обитания являются стандартным элементом научно-фантастических рассказов, художественные произведения, исследующие социальные или практические темы заселения и заселения обитаемого мира, встречаются реже.

• Солярис известен своей критикой космической колонизации обитаемых планет. В какой-то момент один из персонажей говорит:

Мы гуманны и рыцарственны; мы не хотим порабощать другие расы, мы просто хотим завещать им наши ценности и взамен перенять их наследие. Мы считаем себя Рыцарями Священного Контакта. Это очередная ложь. Мы ищем только Человека. Нам не нужны другие миры. Нам нужны зеркала. (§6:72)

В 2022 году Рудольф Херцог и Вернер Херцог представили углубленный документальный фильм с Люцианной Валкович под названием «Последний выход: Космос» .

См. также

• Добыча астероидов
• Бернальская сфера
• Космическая гонка миллиардеров
• Колонизация (биология)
• Колонизация Антарктиды
• Направленная панспермия
• Купольный город
• Внеземная жидкая вода
• Внеземная недвижимость
• Человеческий аванпост
• Присутствие человека в космосе
• Колонизация точки Лагранжа
• Аналог Марса, среда обитания
• Марс Один
• Марс, чтобы остаться
• Мегаструктура
• Новое пространство
• Мелисса
• Колонизация океана
• Цилиндр О'Нила
• Планетарная обитаемость
• Солнечный аналог
• Космическая археология
• Космическая среда обитания
• Космическая обсерватория — космический инструмент для изучения астрономических объектов. Страницы с краткими описаниями целей перенаправления.
• Политика космического пространства
• Научно-исследовательская станция - Объект научных исследований.
• Космическое право
• Помнить
• Стэнфордский тор
• Терраформирование
• Хронология исследования Солнечной системы
• Подземный город

Дальнейшее чтение

Статьи

• Яп, Сяо-Шань и Рахюн Э. Ким (2023). « На пути к управлению Землей и космосом в многопланетную эпоху ». Управление системой Земли , 16: 100173.
• Феррандо, Франческа (июль 2016 г.). «Почему космическая миграция должна быть постчеловеческой». Этика космических исследований . Пространство и общество. Нью-Йорк, США: Спрингер. стр. 137–152. дои : 10.1007/978-3-319-39827-3_10 . ISBN  978-3-319-39825-9 .
• Тициани, Морено (июнь 2013 г.). «Колонизация космоса – антропологический взгляд» (PDF) . Интернет-журнал антропологии Antrocom . 9 (1). Рим, Италия: Антроком: 225–236. ISSN   1973-2880 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2013 г. Проверено 1 декабря 2013 г.
• Фосс, Николь (декабрь 2016 г.). Массовое вымирание и массовое безумие .
• Харрисон, Альберт А. (2002). Космические путешествия: человеческое измерение . Беркли, Калифорния, США: Издательство Калифорнийского университета. ISBN  978-0-520-23677-6 .
• Сидхаус, Эрик (2009). Лунный форпост: проблемы создания человеческого поселения на Луне . Praxis Publishing Ltd. Чичестер, Великобритания: ISBN  978-0-387-09746-6 . Также см. [3] .
• Сидхаус, Эрик (2009). Марсианский форпост: проблемы создания человеческого поселения на Марсе . Чичестер, Великобритания: Praxis Publishing Ltd. Бибкод : 2009maou.book.....S . ISBN  978-0-387-98190-1 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помощь ) .
• Сидхаус, Эрик (2012). Межпланетный форпост: человеческие и технологические проблемы исследования внешних планет . Берлин: Шпрингер. ISBN  978-1-4419-9747-0 .
• Кэмерон М. Смит, Эван Т. Дэвис (2012). Эмиграция за пределы Земли: адаптация человека и колонизация космоса . Берлин: Springer-Verlag. ISBN  978-1-4614-1164-2 .

Видео

• Рис, Мартин (март 2017 г.). Краткий доклад о некоторых ключевых проблемах освоения и колонизации космоса . Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. Размещено на официальном YouTube-канале Casina Pio IV .
• Сармонт, Орел (декабрь 2018 г.). Открытие Высокого Рубежа . Доступный каждому космический полет является ключом к построению космической цивилизации. Опубликовано на Вимео.