我们如何Terraform Ceres?

我们继续我们“特色指南”系列,看看我们的太阳系中的另一个身体–矮星球。就像外太阳系统的许多卫星一样,CERES是一个冰和岩石的世界,是小行星带上最大的身体。人类可能有一天可以称之为家,但它也可以制作它的表面“Earth-like”?

在太阳系中’s 主要的小行星带,有数百万的天体才能找到。虽然这些范围的大部分大小从小岩石到行星,但也有一部少量的体含有整个小行星带的大量百分比。其中,矮小的星球 CERES. is the largest, 构成大约三分之一的皮带和由质量和体积的内阳系统中的第六大体。

除了它的尺寸外,Ceres还是唯一实现的小行星带中的唯一身体 静水压平衡 –一种状态,物体被其自身重力的力变圆。最重要的是,据信这个矮小的星球有一个室内海洋,其中一个含有大约十分之一的地球中发现的水’S海洋。出于这个原因,有一天殖民化的想法有一些上诉,以及地形。

CERES.也具有作为唯一位于矮人的行星的区别 之内 海王星的轨道。考虑到大小和组成,Ceres与几个相似的事实特别有趣 跨境对象 (TNOs) – such as 冥王星, eris., 哈哈, mak以及其他几个TNO被认为是矮人行星地位的潜在候选人。

CERES. in Half Shadow http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19310 NASA's Dawn spacecraft took these images of dwarf planet Ceres from about 25,000 miles (40,000 kilometers) away on Feb. 25, 2015. Credit: NASA/JPL/Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
CERES.,由黎明航天器拍摄的半阴影从2015年2月25日从40,000公里(25,000英里)的半阴影中拍摄。Credit:NASA / JPL / CALTECH / UCLA / MPS / DLR / IDA

Dwarf Planet Ceres:

目前的估计估计’ mean radius at 473. km,它的质量大致 9.39×1020 千克(相当于0.00015地球或0.0128卫生)。 通过这种质量,CERES包含大约三分之一的小行星带的估计总质量(2.8×10之间21 和 3.2 × 1021 kg),又是月亮质量的4%。

下一个最大的对象是 vesta..,帕拉斯和卫生,其平均直径超过400 km和群众2.6 x 1020 kg,2.11 x 1020 kg,8.6×1019 kg分别。 Ceres的质量足够大,可以给它一个几乎球形的形状, 在小行星带上的物体和小行星中使其成为独特的。

CERES.沿着略微倾斜和中度偏心的轨道,从阳光下的2.5577 Au(382.6百万公里),在Perihelion和Auhelion中的2.9773 Au(44540万公里)。它具有1,680个地球日(4.6岁)的轨道周期,需要 0.3781地球日(9小时4分钟) 在其轴上完成单个旋转。

基于其尺寸和密度(2.16 g/cm³),据信CERES在岩石核心和冰冷的地幔之间进行区分。基于所提供的证据 凯克望远镜于2002年,地幔估计为100公里厚,含有高达200万立方米的水,这相当于大约10%的地球’S海洋,比地球上所有的淡水都多的水。

CERES.与日期访问的小行星相比,包括Vesta,Dawn在2011年的映射目标。通过NASA / ESA的形象。由Paul Schenck编制。
CERES.与迄今为止的小行星相比,包括Vesta,黎明’S 2011年的映射目标。信用:NASA / ESA / Paul Schenck

什么’更多地,表面上的红外数据也表明Ceres可能在其冰冷的地幔下面有海洋。如果是真,这种海洋可能会含有微生物外星生命,类似于提出的内容 火星, 泰坦, 欧罗巴Enceladus.。进一步假设来自Ceres的喷射物可以在过去送到地球上的微生物。

其他可能的表面成分包括铁富含铁的粘土矿物(Cronstedtite)和碳酸盐矿物(白云石和脂肪),这是常见的矿物质 碳质填充 陨石。 Ceres的表面相对温暖,最高温度估计约为235 K (-38 °C, -36 °F)当太阳开销时。

假设存在足够的防冻剂(例如氨),水冰在该温度下变得不稳定。因此,可以通过从表面上的水冰分配引起的,并且可以具有良好的气氛。检测大量的 CERES.'北极附近的氢氧化物离子,这是紫外线太阳辐射的水蒸气解离的产物,是这种情况的另一个指示。

但是,直到2014年初即将到来 局部中纬度的水蒸气来源 在Ceres上被检测到。蒸汽释放的可能机构包括从暴露的表面冰(如彗星)的升华,由内部热量和地下加压产生的冷冻甘油爆发。因此,迄今为止有限的数据表明,蒸发更可能是由升华暴露在太阳暴露时引起的。

可能的方法:

和我们一样 木星的卫星土星,Terraforming Ceres首先要求升高表面温度以使其冰冷的外层升级。这可以通过使用轨道镜将阳光聚焦到表面上,通过在表面上引爆热核装置,或碰撞从主带收集到表面上的小小行星。

这将导致Ceres’地壳解冻并变成了密集,富含水蒸气的气氛。轨道镜再次在这里进行,在这里,它们将用于触发光解并将水蒸气转变为氢气和氧气。虽然氢气将丢失到空间,但氧气将保持更接近表面。

氨也可以在本地收获,因为CERES被认为具有富含氨的粘土土壤的丰富沉积物。随着将特定的细菌菌株引入新创造的大气中 - 例如 亚硝基粥, 假单胞菌Clostridium. 物种 - 升华氨可以转化为亚硝酸盐(非²-),然后转化为氮气。最终结果将成为海洋世界,海洋深入100公里。

另一种选择是采用称为“帕尔特拉地形”的过程 - 其中一个世界被封闭(全部或部分)在人造壳中,以改变其环境。在CERES MOONS的情况下,这可能涉及大楼“贝壳世界“要加入它,保持新创建的环境内部足够长,以实现长期变化。在该壳内,可以增加CERES温度,UV光会将水蒸气转化为氧气,氨可以转化为氮气,并且可以根据需要加入其他元素。

CERES.的闭合仪处于假颜色的这种表示显示了表面组成的差异。偶尔仪宽约60英里(90公里)。积分:NASA / JPL-CALTECH / UCLA / MPS / DLR / IDA
这个代表的ceres’90 km(60 mi)interator falsator陨石坑显示表面组成的差异。积分:NASA / JPL-CALTECH / UCLA / MPS / DLR / IDA

在同一静脉中,圆顶可以构建在一个或多个Ceres中’ craters –特别是偶尔,kerwan和yalode craters–在慢慢提高表面温度的情况下,可以引入硅酸盐和有机分子以产生类似地面的环境。使用从表面收获的水,可以灌溉这片土地,可以处理氧气,并且可以泵送氮气以充当缓冲气体。

潜在的好处:

殖民化和(帕拉)赤裸裸的人的好处无数。例如,它比与木星或土星的卫生的升华相对较少的能量。在正常情况下,Ceres’表面足够温暖(很可能有足够的氨),它的冰是不稳定的。

此外,所有账户都出现了富裕的资源,包括水冰和氨,并且具有与阿根廷总土地面积相当的表面。而且,表面接收估计的150 w / m2 在aphelion的太阳辐照度,地球的第九个。这种能量级别足够高,太阳能设施可以在其表面上运行。

作为小行星带中最大的身体,Ceres可能成为未来的小行星挖掘基础设施的主要基地和运输中心,允许矿产资源运送到火星,月球和地球。它的小逃生速度,与大量的水冰相结合,意味着它也可以在现场处理火箭燃料,水和氧气,以便穿过小行星带的船舶。

CERES.的地形图'东和西半球,由黎明任务拍摄。信用:NASA / JPL
CERES.的地形图’东和西半球,由黎明任务拍摄。信用:NASA / JPL

潜在的挑战:

尽管殖民或转型的CEREES的好处,但也需要首先解决许多挑战。一如既往地,它们可以分解为以下类别–距离,资源和基础设施,危险和可持续性。对于初学者,Ceres和地球(平均)约为264,411,977公里 除了地球和太阳之间的距离(地球和火星之间的两倍),这是1.7675倍。

因此,任何对CERES的使命–这将涉及殖民者,建筑材料和机器人工人的运输–会花费相当大的时间,涉及燃料的大量支出。 要将其视为透视,对火星的任务从150到超过300天的任何地方服用,具体取决于燃料的消耗量。由于CERES大致两倍距离,我们可以安全地说,航天器到达那里的时间至少需要一年。

然而,由于这些航天器可能比以前飞往火星的任何东西更重的数量级–即足够大,可以携带船员,用品和重型设备 –他们要么需要巨大的推动,以便在相同的时间内进行旅程,必须在过境中花费得多,或者完全需要更先进的推进系统。

虽然NASA目前在桌子上有计划来构建可以使其成为的激光帆船 火星三天时间因为殖民化或地形涉及,这些计划并不实用。可能是高级驱动系统,如 核热推进 (ntp)或a 融合驱动系统 很需要。虽然肯定可行,但此时没有存在这种驱动系统。

船员转移车辆(CTV)使用其核热火箭发动机减速并在火星周围建立轨道。信用:美国宇航局
使用核热火箭发动机的宇宙飞船在火星周围建立轨道。信用:美国宇航局

其次,在CERES构建殖民地的过程’轨道中的表面和/或轨道镜需要巨大承诺材料和财务资源。这些可以从小行星带收获,但该过程将耗时,昂贵,并且需要大队的搬运工和机器人矿工。还需要在地球和小行星之间的一系列基地,以便加油并重新补充这些任务–即月球基地,火星的永久基地,也很可能在小行星带上。

在危险方面,不知道CERES具有磁场,因此不会从宇宙射线或其他形式的辐射屏蔽。这将需要表面上的任何菌落具有显着的辐射屏蔽,或者将轨道屏蔽放在地上,以使行星接收的大量辐射偏转。后一种想法进一步说明了资源支出的问题。

CERES.上的广泛陨石坑制度证明了影响因素是一个问题,要求他们被监控并重定向远离地球。 CERES上的表面重力也很低,地球上的大约2.8%(0.27 m/s2 vs.  9.8 m/s2)。这将提出近无失重对人体的长期影响的问题,(如暴露于零G环境)很可能涉及 损伤肌肉质量,骨密度和重要器官的损伤.

在可持续发展方面,Terraforming Ceres提出了一个主要问题。如果是矮星球’S表面冰要升华,结果是海洋星球,深度约为100公里。平均半径小于500公里,这意味着大约21%的地球’S直径会由水组成。这种行星不太可能(尤其是具有重力的行星,与CERES低’)能够长期保留海洋,并且大量的水可能会失去空间。

图显示了Ceres的可能内部结构的图。信用:NASA / ESA / STSCI / A。 fe
图显示了Ceres的可能内部结构的图。信用:NASA / ESA / STSCI / A。 fe

结论:

在这种情况下,似乎会殖民或帕拉特成型的人更有意义,而不是让它充满肮脏。但是,任何此类冒险都必须等待创造月球基地,对火星的解决以及更先进的推进技术的发展。它还需要建立一个深空船队和一支建筑和矿业机器人的军队。

但是,如果创造了这样的殖民地,小行星带的资源将是我们的。人类将有效地进入稀缺后的年龄,并将在将任务更深入到太阳系(这可能包括殖民殖民和克罗尼亚系统,也可能甚至是跨境区域)。

所以暂时,它看起来像我们’LL必须满意发展更快的航天器,回到月球,并将船员的任务安装到火星。正如他们所说,宝贝步骤!

我们今天在宇宙中写了许多关于Terraforming的有趣文章。这是 赤裸裸的的最终指南, 我们如何形成马斯?, 我们如何Terraform金星?, 我们如何赤裸到月亮?, 我们如何赤裸的水星?, 我们如何Terraform Jupiter的卫星?, 和 我们如何Terraform Haturn的卫星?

为了在这里了解更多关于CERES的内容,这里有一些关于许多人的文章 明亮的斑点 被这件事所捕获 黎明探头和什么 他们可能是。这里有一些文章 小行星带为什么它不是一个星球.

有关更多信息,请查看NASA的 黎明 - Ceres和Vesta矮人行星:概述.

8回复“我们如何Terraform Ceres?”

  1. 怎么样的想法“The Expanse” –挖空钻头,并增加其旋转速率以产生人工重力(这样“up”会朝向球体的中心)?我怀疑这种方法需要大量加强矮星的结构,以防止它分开,但我’d想看到一些关于这个想法的潜力的讨论,特别是由可以做数学的人来确定必要的加强来实现现实。

    1. 那真的没有’工作,主要是因为旋转不确定尸体重力。质量和密度。如果你要增加一个物体的旋转,那么力量将从中心拉出人员(又名离心力)。

      1. 你误会了。我正在谈论荒芜的水罐,让人们站在挖空球体的内侧,“down”成为走向空间的方向,以及“up”朝着Ceres的核心。 CERES具有很少的原生重力,因此您将足够快地旋转它“centrifugal force”(即惯性加上厘级力)以创造人工重力,使人们依附于球体内部,完全压倒了Ceres的原生重力。

      2. 啊,我看。就在赤道内部内部内部内置的乐队而工作。我还没有阅读过“Leviathan Wakes”, so I’不清楚他们在故事中如何做到这一点。他们也删除了外部冰层吗?或者他们只是在冰和岩石下挖掘来创造殖民地?

  2. 对于Ceres而言,Ceres比试图纠正这种矮星。我建议将其移入轨道作为火星周围的月亮,可能与50,000公里一样接近。随着时间的推移,可能会重新启动火星’磁场。哦,关于火星现有的卫星?将它们撞入其杆子以蒸发H20和CO2,以跳转变暖,并使它成为真正的气氛。

评论被关闭。