殖民巨型氣態行星的衛星與殖民火星等行星相比,有什麼優劣?
兩個方向貌似都有過討論,那兩方的優劣都是什麼?
-----本題來自知乎圓桌?宇宙那麼大,更多討論歡迎關注。
先看看都有哪些比較好的候選以及一些關鍵詞:
- 火星
- 木星衛星:需要大量的燃料進出行星系統
- Europa:強烈的來自木星磁層的有害輻射,幾乎無大氣,冰層下可能有海洋,表面 ?170 °C 很冷(冰層之下溫度會高),表面引力 0.134g,可能的原著民微生物,Artemis Project
- Ganymede:太陽系已知最大的衛星,有磁層(然並卵),幾乎無大氣,表面冰層,下有海洋,表面引力 0.146g
- Callisto:相比於上面兩個輻射更低,幾乎無大氣,表面冰層,表面引力0.126g
- 土星衛星:需要大量的燃料進出行星系統
- Titan:很多跟地球相似的地方,最重要的是有陸地而且有 1.41 個大氣壓(目前發現的太陽系中唯一一個有顯著大氣的衛星),表面引力 0.14 g
- Enceladus:液態水,有大氣,表面引力 0.0113g
# 對比
整體而言,在木星土星周圍相比於火星最大的問題就是進出需要消耗大量的燃料。關於這個問題可以看看下面的這個 DeltaV 比較,圖標中 Intercept 是從地球發射過去之後被引力捕獲所需要的 DeltaV,LO 指的是進入 low orbit 需要的 DeltaV,On 是降落在天體表面所需的 DeltaV。
土星木星衛星所需要的 DeltaV 非常多。關於更多的太陽系 DeltaV 地圖請參考:太陽系 Delta V Map · Issue #70 · InterImm/InterImmBook · GitHub
大量的燃料消耗可能使得殖民這些衛星顯得不那麼實惠,不過由於這些外太陽系的天體上總體來說有些我們稀缺的資源,是否值得殖民,需要權衡得失。
另外,土衛六——泰坦具有厚重的大氣,這是衛星系統裡面相對於火星有優勢的一點,而且比金星的大氣狀況要好得多。下面會詳細說。
木星土星系統的另外一個優勢是,有大量的可以用於核聚變的氘氚,被祖布林(火星直擊計劃的提出者)成為太陽系的「波斯灣」。而火星就沒有這樣的優勢。
其它的一些對比
- 由於衛星所接收到的 planetshine 很強烈,所以衛星在背對太陽的一側可能會接收到很多的來自行星的反射光。這樣夜間就不是那麼黑暗了。(不利於天文觀測……)這點有沒有優勢取決於我們的技術能發把這些微弱的光利用起來。
- 衛星系統有節奏複雜的晝夜,不利於人類的節律的維持,節律混亂對於人類來說會導致很多問題。
- 磁場,這個在後面專門說一下。
- 衛星上面由於行星的存在,形成的長期的「日食」,以及夜晚 planetshine 提供給衛星能量,這回導致更加複雜的氣候,即便地球化之後,氣候模型也會複雜些,長期預報什麼的可能不容易。然而這些都是不那麼重要的討論話題了。
## 大氣層
上面提到了
(這張圖作者和協議見圖右下角,原作者不允許翻譯,因此保留英文。)
火星上的大氣層很薄弱,平均只有 0.006 個大氣壓,也就是說幾乎沒有。而泰坦的卻有 1.45 個大氣壓,這是衛星裡面相比於其它的衛星非常有優勢的一點。加上土星系統有豐富的可用於核聚變的氫的同位素。
## 木星土星系統的衛星由於這些氣態行星強烈的磁層活動會有很強烈的輻射
在火星上,每天只有大約 22millirads。按照火星這種輻射強度,三年就達到了 NASA 所規定的安全計量標準。
相比一下火星,木星衛星 Io 周
圍的每人每天接受到的輻射計量可以高達 36Sv (3.6×10^6 millirads),只需要不到一小時就會達到 NASA 的安全計量標準。而在 Europa 附近也有 5.4Sv (5.4×10^5 millirads)。雖然 Ganymede 有磁層(是太陽系中唯一的有磁層的衛星),但是相比於木星的磁場來說,這個磁場太弱了,並不能像地球一樣屏蔽高能帶電粒子。
僅僅來自木星磁層的輻射(可以對比上面提到的火星的輻射來思考)
- Io: 36Sv 每天
- Europa:5.4Sv 每天
- Ganymede:0.08Sv 每天
- Callisto:10 milirads 每天
因此如果開發木星土星周圍的衛星,我們需要非常有效的輻射屏蔽手段。
- "References Documents". Human Adaptation and Countermeasures Division, Johnson Space Center, NASA. Archived from the original on May 30, 2010.
- Chandler, D. L. (20 October 2002). "Thin ice opens lead for life on Europa". http://NewScientist.com.
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http://interimm.org/ (二維碼自動識別)
星際移民中心微博
個人覺得巨行星衛星更適合半星艦式文明,主星基地和外太空來往頻繁,低重力和充足的氫能源(都大規模移民了可控聚變怎麼也該解決了吧)為星際間往來提供較大便利。對技術發展有利,但文化凝聚力比較難維持。
類地行星更適合開發成相對傳統的田園世界,與外界往來相對封閉,擁有濃密的大氣、豐富的礦產資源,自給自足。更容易形成文化程度較高、相對統一的意識形態。
應該選衛星。只有一條理由:星際文明不應把自己置於重力井底。
氣態行星衛星優勢:重力小,便於修主基地
劣勢:需要防備隕石雨;無大氣;無重核元素,沒辦法搞工業;磁場小,一陣太陽風就讓電力系統癱瘓
我認為星際文明應該是朝著行星→空間站→艦隊的方向發展。
剛開始出於對於行星生活的依賴以及對地球的歸屬感,人類會花大量資源在火星和木土衛星的表面建立殖民地,甚至改造當地的氣候環境以達到人類的生存條件。同時人類會開始以空間站的方式在太陽系擴張,開採資源,這些人會告別行星表面生活。行星人人口多,初期財力和武力都比較強大,政治上自認為太陽系文明老大,壓迫空間站文明,引發空間站人的不滿,最終變成星系戰爭。
最終空間站將加裝曲速引擎改造成為母艦,以游擊的方式逐步摧毀行星艦隊的主力,控制行星軌道,往下投核彈抹平行星文明,然後朝其他星系進發。作為殖民地聯合會的一名船長,除非我瘋了,否則不會在氣態行星上建設殖民地。
殖民氣態行星肯定就不能在星球表面建立基地了,可能可以再合適的軌道上建立類似空間站的基地吧。選好引力地點很重要。
其他的我想想再答
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