اینجا عطارد نیروگاه برق منظومه شمسی

اگر از نقطه مبدایی با گرانش پایین به اینجا سفر کرده‌اید، توصیه می‌کنیم به اطلاعات ارائه شده در جزوه مجازی خود مراجعه کنید. اگر هرگونه علائم «بیماری گرانش» را احساس می‌کنید فورا مشکل را با پزشک در میان بگذارید.

مقصد نهایی ما شهر «ترمیناتور» است و شما از آنجا بدون هیچ‌گونه مشکلی به خط استوای عطارد منتقل خواهید شد تا در گرگ و میش دائمی این منطقه شاهد مناظری تماشایی باشید!

به کسانی که در ایستگاه پروکوفیف توقف می‌کنند توصیه می‌کنیم در زمان توقف، تماشای شفاف‌ترین و بزرگ‌‌ترین میدان یخی روی این سیاره را از دست ندهند. اگر زمان بازدید خود را درست تنظیم کنید، می‌توانید تیم برجسته ما در اسکیت روی یخ را که در حال تمرین حرکات خود هستند ببینید! اگر از دوستداران تفریح در جاذبه کم هستید، فراموش نکنید که Aerie را امتحان کنید.

مربیان ماهر ما به شما نشان می‌دهند چگونه ایرفویل‌های ما پرواز را به شما هدیه می‌کنند! از شما سپاسگزاریم که عطارد را مقصد تعطیلات خود قرار داده‌اید! از کسانی که در سفر خود به‌دنبال کار هستند می‌خواهیم از آماده بودن مدارک‌شان و بایگانی شدن آنها از سوی واحد منابع انسانی مطمئن شوند. ما اکنون به آشپز، نگهبان و راهنمای تور به‌صورت تمام وقت و پاره‌وقت نیاز داریم. حتما فرم سوابق پزشکی خود را نیز تکمیل کنید! حالا، فقط بنشینید و با آرامش از مناظر لذت ببرید!»

می‌توان انتظار داشت که روزی چنین آگهی‌هایی را در دنیای واقعی شاهد باشیم. شاید در حال حاضر تصور زندگی، کار یا سفر به سیاره‌ای مانند عطارد کاملا خیالی به نظر برسد اما این ایده مبتنی بر واقعیت‌های علمی است.

فناوری‌ها و رویکردهای مناسب برای زندگی در شرایط نامساعد، می‌توانند امکان زندگی انسان در عطارد را فراهم کنند. حضور انسان در این سیاره مزایای ملموسی به همراه خواهد داشت.

برای شروع، یک اقتصاد محلی می‌تواند حول محور گردشگری ماجراجویانه یا استخراج معادن و انرژی ایجاد شود. عطارد شرایط دشواری برای زندگی دارد و نزدیک‌ترین سیاره به خورشید است اما در عین حال از نظر سنگ‌های معدنی، فلزات گرانبها و مقادیر بالای انرژی خورشیدی سیاره‌ای غنی است. ابتدا بهتر است کمی از شرایط دشوار این سیاره برای زندگی بگوییم.

تغییرات شدید دمایی

نکته جالب توجه این است که عطارد با وجود آن‌که نزدیک‌ترین سیاره منظومه شمسی به خورشید است داغ‌ترین سیاره نیست و این عنوان به سیاره زهره تعلق دارد.

علتش این است که عطارد تقریبا اتمسفری بیشتر از یک «اگزوسفر» رقیق ندارد که به نظر می‌رسد از ترکیبی از گازهای آتشفشانی، زباله‌های ناشی از برخوردهای سطحی و ذرات گرفته شده از خورشید تشکیل شده باشد.

این اگزوسفر از اکسیژن اتمی، سدیم، منیزیم، هیدروژن اتمی، هلیوم و مقادیر کمی از سایر مواد معدنی تشکیل شده‌است.

با این حال، فشار اتمسفر عطارد از 0.005 پیکوبار یا کمتر از یک تریلیونم فشار جو زمین در سطح دریا تجاوز نمی‌کند.

به همین علت، عطارد راهی برای حفظ گرمایی که از خورشید دریافت می‌کند، ندارد و تغییرات شدید دمایی را تجربه می‌کند.

در حالی که در سمت رو به خورشید سیاره، دما به 427 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، سمت تاریک، دمای منفی 173درجه سانتی‌گراد را تجربه می‌کند.

همچنین در بین سیاره‌های منظومه شمسی، سمت رو به خورشید عطارد در معرض شدیدترین تشعشعات خورشیدی قرار دارد.

به علت ماهیت مدار این سیاره، این تغییرات دمایی شدید در روز و شب، ماه‌ها ادامه دارد! ماهیت مدار سیاره عطارد نمونه دیگری از دشواری شرایط این سیاره است.

عطارد غیرعادی‌ترین مدار را در بین سیاره‌های منظومه شمسی دارد، به این معنی که مدار این سیاره به شدت بیضی شکل است.

از این رو فاصله آن از خورشید بین 46 میلیون کیلومتر در حضیض خورشیدی و 70 میلیون کیلومتر در اوج خورشیدی متغیر است.

روزهای واقعا طولانی

نزدیکی عطارد به خورشید همچنین به یک دوره مداری آهسته (کمی کمتر از 88 روز زمینی) در گردش به دور خورشید و یک دوره چرخشی کندِ 58.646 روز زمینی به دور خودش منجر می‌شود. این یعنی عطارد دارای رزونانس مداری 3:2 است.

یعنی به ازای هر دو بار چرخش به دور خورشید، سه چرخش را به دور خودش کامل می‌کند اما معنایش این نیست که سه روز در عطارد به اندازه دو سال آن طول می‌کشد.

در حالی‌که یک «روز نجومی» عطارد بیش از 58 روز طول می‌کشد (58.65 روز زمینی طول می‌کشد تا عطارد یک بار به دور محور خود بچرخد)، یک روز خورشیدی آن (مدت فاصله ظهر تا ظهر روز بعدی بر سطح سیاره) معادل 176 روز زمینی است؛ زیرا هنگام چرخش عطارد به دور خودش برای کامل‌کردن یک شبانه‌روز، در مدار کوچکش به دور خورشید کلی پیشروی کرده‌است.

اگر ناظری بتواند رو به خورشید در حال طلوع عطارد بایستد، 176 روز زمینی طول می‌کشد تا شاهد غروب خورشید و سپس طلوع مجدد آن در همان نقطه در آسمان باشد. درست است، مدت یک شبانه‌روز در عطارد در عمل حدود دو سال این سیاره طول می‌کشد.

عطارد به دلیل نزدیکی به خورشید، شدیدترین تابش خورشیدی را در بین تمام سیاره‌ها دریافت می‌کند. این یعنی حتی با محافظت در برابر دما، قرار گرفتن در معرض نور روز در عطارد کشنده خواهدبود بنابراین ساکنان انسانی این سیاره باید به طور دائم از خورشید دور بمانند.

خوشبختانه، طیف وسیعی از گزینه‌ها وجود دارد که امکان اسکان روی عطارد را فراهم و محافظت در برابر گرما و تابش را تضمین می‌کند.

جاذبه مناسب

با آن‌که عطارد کوچک‌ترین سیاره منظومه‌شمسی و حتی کوچک‌تر از برخی قمرهاست، گرانش سطح آن نزدیک به گرانش مریخ است؛ یعنی تقریبا 38درصد چیزی که در زمین تجربه می‌کنیم.

پایین بودن گرانش در عطارد و کاهش تاثیرات منفی آن بر سلامت باعث می‌شود این سیاره نسبت به مقاصدی مانند گانیمد، اروپا، تیتان و سایر قمرهای یخی که به دور غول‌های گازی در منظومه شمسی می‌چرخند ترجیح داده شود.

گرانش کمتر همچنین هزینه پرتاب محموله‌ها یا فضاپیماها از سطح زمین را نسبتا کاهش می‌دهد. به همین ترتیب، یک زیرساخت متحرک می‌تواند یک آسانسور فضایی را که به طور دائمی از سمت تاریک سیاره معلق باقی می‌ماند در خود جای دهد. این امر پرتاب محموله‌ها و مسافران را حتی ارزان‌تر نیز می‌کند.

با کمی نبوغ، نوآوری و تخیل جدی، میلیون‌ها نفر ممکن است روزی عطارد را به‌عنوان خانه خود انتخاب کنند.

نه تنها می‌توان انتظار داشت عطارد نقش یک مقصد «گردشگری ماجراجویانه» را پیدا کند، بلکه دور از انتظار نیست این سیاره کوچک به مرکز معادن، تولید و انرژی برای تمدن بشری تبدیل شود و از آنجا به دیگر سیاره‌ها و قمرهای منظومه شمسی گسترش یابد.

مواد معدنی، انرژی و بیشتر!

عطارد علاوه بر عناصر فرار فراوان مانند یخ‌آب، 6.5 برابر زمین انرژی خورشیدی دریافت می‌کند. این انرژی خورشیدی می‌تواند به‌عنوان منبع انرژی فراوان برای سکونت در سطح سیاره به کار گرفته‌شود.

به کمک مجموعه‌ای از ماهواره‌های خورشیدی، می‌توان از این انرژی برای صادرات نیز استفاده کرد. مهندسان در حال حاضر به دنبال انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به عنوان ابزاری برای مقابله با تغییرات آب‌وهوایی در زمین هستند.

با قراردادن ردیفی از این ماهواره‌ها در مدار، می‌توان انرژی خورشیدی را ۲۴ساعت در روز بدون وقفه و بدون قرار داشتن در معرض تغییرات آب و هوایی یا فصلی جمع‌آوری کرد و به این ترتیب بشر به انرژی پاک، فراوان و تجدیدپذیر دسترسی پیدا می‌کند.

مجموعه‌ای از این ماهواره‌ها در مدار عطارد مقادیر عظیمی از انرژی خورشیدی را استحصال می‌کنند. سپس این انرژی با لیزرهای مایکروویو (یا «میزرها») به منظومه زمین ــ ماه و مکان‌های دیگر ارسال می‌شود. از آن پس عطارد را «نیروگاه برق» منظومه شمسی خواهیم‌شناخت.

عطارد همچنین از نظر فلزات و موادمعدنی با ارزش فوق‌العاده غنی بوده و مانند سایر سیاره‌های سنگی (زهره، زمین و مریخ) از مواد معدنی و فلزات سیلیکات تشکیل شده‌است.

آهن، نیکل، منیزیم، سولفور و انبارهای بزرگی از دیگر مواد معدنی و فلزات گرانبها که با سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌ها در طول تاریخ تکامل منظومه شمسی در این سیاره توزیع شده‌اند ــ بدون آن‌که فرسایش بادی/آبی، بر آنها تاثیر گذاشته باشد ــ برای معدنچیان قابل دسترسی خواهندبود.

زندگی در شرایطی پیچیده

اگر انسان‌ها امید داشته باشند روزی روی سیاره عطارد زندگی کنند، باید به دنبال راه‌هایی برای دور ماندن دائمی از خورشید باشند.

خوشبختانه، ماهیت ساختار و مدار عطارد فرصت‌هایی را برای زندگی پایدار فراهم می‌کند. در مجموع، سه گزینه برای سکونت روی این سیاره وجود دارد:

زندگی در زیرزمین: دانشمندان براساس داده‌هایی که از دهه 1990 تا سال 2012 میلادی به دست آمد و یافته‌های کاوشگر مسنجر نیز آنها را تایید کرد، دریافتند دالان‌های گدازه‌ای پایدار مشابه آنچه در ماه و مریخ مشاهده شده ممکن است درست در زیر سطح سیاره وجود داشته‌باشد.

این دالان‌ها بقایای گذشته زمین‌شناسی فعال سیاره هستند و در برخی موارد آن‌قدر بزرگ هستند که می‌توانند یک شهر کامل را در خود جای دهند.

در این دالان‌ها، دما می‌تواند ثابت نگه شود و حتی به 1±22 درجه سانتی‌گراد که دمای مطلوب برای زندگی راحت است برسد.

زندگی در این دالان‌ها همچنین از مزیت محافظت طبیعی در برابر تشعشعات کیهانی برخوردار است و می‌توان با بستن و تنظیم فشار آنها، جوی شبیه زمین ایجاد کرد؛ جوی با فشار حدود 100 کیلو پاسکال و مخلوطی از گاز نیتروژن و اکسیژن با نسبت ترکیبی 78:22.

زندگی در حرکت: گزینه دیگر ایجاد سکونتگاه‌های سیاری است که دائما در حال حرکت به سمت غرب هستند تا همیشه از منطقه گرگ و میش ــ مرز بین روز و شب ــ جلوتر باشند.

از آنجا که چرخش آهسته عطارد به دور خودش و گردش سریع‌تر آن به دور خورشید باعث ایجاد 176روز روشنایی مداوم در یک طرف سیاره می‌شود، سکونتگاه‌ها به حرکت بسیار سریع نیاز ندارند و می‌توانند در طول این مدت به برداشت از منابع نیز بپردازند.

زندگی در دهانه‌ ها: به عنوان یک گزینه دیگر، می‌توان سکونتگاهی در مناطق دائما سایه، مانند قطب شمال عطارد ایجاد کرد. دهانه‌های موجود در این منطقه مانند «حفره‌هایی سرد» عمل می‌کنند که دمای پایین‌شان امکان وجود یخ‌آب در آنها را فراهم می‌کند. اندازه بزرگ‌ترین دهانه‌ها در قطب شمال عطارد بین 31 تا 112 کیلومتر است که می‌تواند منطقه‌ای به اندازه کلانشهر نیویورک را در خود جای دهد.

علاوه بر این، داده‌هایی که کاوشگر مسنجر به‌دست آورده نشان می‌‌دهد دهانه‌های این منطقه می‌توانند حاوی 110میلیارد تا 1.1  تریلیون تن یخ‌آب باشند.

این یخ را می‌توان برای برآورده‌کردن نیازهای ساکنان، برداشت کرده و از پرتوهای خورشیدی اطراف لبه‌های دهانه، منبع ثابتی از انرژی فراهم کرد. همچنین به‌عنوان یک مزیت دیگر مشخص شده یخ‌های این منطقه با حدود 5.65 میلیارد مترمکعب هیدروکربن قابل استفاده پوشیده شده‌اند.

آب به دست آمده از یخ‌آب می‌تواند به عنوان منبع آب آشامیدنی و آبیاری برای تولید گاز اکسیژن و سوخت موشک مورد استفاده قرار بگیرد. در ترکیب با منبع ثابت انرژی خورشیدی، که می‌توان آن را توسط آینه‌های قرار داده شده در اطراف لبه‌های دهانه به داخل هدایت کرد عملیات کشاورزی نیز امکان پذیر خواهدبود.

در نهایت با پمپاژ یک جو قابل تنفس و ذوب یخ برای ایجاد بخار آب جوی، اکولوژی داخل دهانه تغییر می‌کند و زیستگاهی قابل زندگی ایجاد می‌شود که ایجاد چرخه آب و کربن آن را کامل می‌کند.

گزینه دیگر، تبخیر آب و تولید گاز اکسیژن از طریق قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض تابش خورشیدی (فرآیندی به نام فوتولیز) است.

یاسمین مشرف - دانش / روزنامه جام جم

منبع: Interesting Engineering