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土星の最大の衛星タイタンは、太陽系外縁部の将来の植民地化候補地の1つだが、極寒からの保護が大きな考慮事項となっている。
2008 年のカッシーニのデータによると、タイタンには地球上の既知の石油と天然ガスの埋蔵量より数百倍も多くの液体炭化水素がある。これらの炭化水素は空から降り注ぎ、湖や砂丘を形成する広大な堆積物に集まる。 [1] 「タイタンは炭素含有物質で覆われている。有機化学物質の巨大工場だ」と、カッシーニのレーダーデータに基づくタイタンの研究を率いるラルフ・ローレンツは言う。「この膨大な炭素在庫は、タイタンの地質と気候の歴史を知る上で重要なものだ」。数百の湖と海が観測されており、そのうち数十の湖と海には地球の石油とガスの埋蔵量よりも多くの炭化水素液体が含まれていると推定されている。赤道に沿って走る暗い砂丘には、地球の石炭埋蔵量の数百倍の量の有機物が含まれている。[2]
2006年7月21日に撮影されたレーダー画像には、タイタンの北緯に液体炭化水素（メタンやエタンなど）の湖が写っている。これは地球外に現在存在する湖の初めての発見である。 [3]湖の大きさは、幅約1キロメートルから100キロメートルまで様々である。
2007年3月13日、ジェット推進研究所は北半球にメタンとエタンの海が存在するという強力な証拠を発見したと発表した。これらのうち少なくとも1つは北米の五大湖のどれよりも大きい。[4] [説明が必要]
適合性
アメリカの航空宇宙技術者で作家のロバート・ズブリンは、太陽系の4つの巨大ガス惑星の中で、土星が太陽系から比較的近いこと、放射線量が低いこと、衛星のシステムが優れていることから、土星が最も重要で価値があると指摘した。また、土星系の資源を開発するための基地を建設するのに最も重要な衛星としてタイタンを挙げた。[5]
居住性
ロバート・ズブリンは、タイタンには生命を維持するのに必要なすべての元素が豊富にあると指摘し、「ある意味では、タイタンは太陽系内で人類の移住に最も適した地球外惑星である」と述べている。[6]大気中には窒素とメタンが豊富に含まれており、さらに、表面に液体メタンが存在することを示す強力な証拠がある。また、地表の下に液体の水とアンモニアが存在することを示す証拠もあり、これらは火山活動によって地表に運ばれている。この水は呼吸可能な酸素を生成するために使用できるが、氷の衛星エンケラドゥス（土星の衛星でもある）の間欠泉からタイタンの大気中に吹き込まれており、水分子から酸素と水素に進化している。窒素は、呼吸可能な空気に緩衝ガス分圧を加えるのに理想的である（地球の大気の約78%を占める）。[7]窒素、メタン、アンモニアはすべて、食料を育てるための肥料の製造に使用できる。
重力
タイタンの表面重力は 0.138 gで、月よりわずかに小さい。したがって、低重力が人間の健康に及ぼす長期的な影響[8]を管理することは、火星よりもタイタンでの長期居住にとって重要な問題となるだろう。これらの影響は、現在も活発に研究されている分野である。これらの影響には、骨密度の低下、筋肉密度の低下、免疫力の低下などの症状が含まれる可能性がある。地球軌道上の宇宙飛行士は、一度に最大 1 年以上微小重力に留まっている。低重力の悪影響に対する効果的な対策は確立されており、特に毎日の積極的な運動や加重衣服の着用が効果的である。この分野の研究はすべて無重力状態の人間に限定されているため、低重力のレベルの違いによる低重力の悪影響の変化は不明である。低重力が胎児や小児の発達に及ぼす潜在的な影響についても同様である。タイタンなどの低重力で生まれ育った子供は、地球のより高い重力下での生活にうまく適応できないという仮説が立てられている。[9]
現地エネルギー資源
エネルギー源には化学、原子力、風力、水力（おそらく水の代わりにメタンを使用）がある。電力は、アセチレンに水素を加える化学発電所（つまり水素化。酸素は自由に利用できない）や、土星の潮汐力によってタイタンの1日あたり最大1メートルの潮汐変化を引き起こすクラーケン海などの大きなメタンの海でタービンを使用して生産できる。[10] [11]
フライト
大気の密度と表面重力の比率が非常に高いため、航空機が揚力を維持するために必要な翼幅も大幅に減少し、人間は今日の技術で製造できる一種の宇宙服を着用しながら、翼を装着してタイタンの大気圏を容易に飛行できるほどである。[6]タイタンで飛行する理論的に可能な別の方法は、地球のような温度の地球のような大気で満たされた熱気球のような乗り物を使用することである（酸素は窒素よりわずかに密度が高いだけなので、タイタンの居住地の大気は周囲の大気の約3分の1の密度になる）。ただし、そのような乗り物には、必要な軽量にもかかわらず極寒を遮断できる外皮が必要になる。タイタンの極度に低い温度のため、飛行する乗り物の加熱は大きな障害となる。[12]
参照
参考文献
- ^ 米国ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所のカッシーニ・レーダー・チームのメンバーであるラルフ・ローレンツが率いる研究の結果は、2008年1月29日発行の『Geophysical Research Letters』誌に報告されている。
- ^ 「タイタンの表面有機物は地球の石油埋蔵量を上回る」欧州宇宙機関2008年2月13日2016年10月20日閲覧。
- ^ 「PIA08630: タイタンの湖」フォトジャーナル。NASA/JPL。2006年7月24日。 2014年10月28日閲覧。
- ^ 「カッシーニ宇宙船が土星の衛星タイタンの海を撮影」。カッシーニ・ソルスティス・ミッション。NASA/JPL。2007年3月13日。2014年10月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧。
- ^ ロバート・ズブリン『宇宙への進出：宇宙文明の創造』、太陽系のペルシャ湾のセクション、pp. 161-163、Tarcher/Putnam、1999年、ISBN 978-1-58542-036-0
- ^ ロバート・ズブリン著『宇宙への進出：宇宙文明の創造』、タイタン編、pp. 163-166、ターチャー/パトナム、1999年、ISBN 978-1-58542-036-0
- ^ ロバート・ズブリン『火星移住計画：赤い惑星への移住計画となぜそうしなければならないのか』p. 146、サイモン＆シュスター／タッチストーン、1996年、ISBN 978-0-684-83550-1
- ^ ディ・フィリッポ、エステル・サラ;チャッパルピ、サラ。ファローネ、ステファノ。ドロ、ヴィンチェンツァ。アミカレリ、フェルナンダ。マルキアーノ、シルビア。カリーノ、アドリアナ。マスセッティ、ガブリエレ。ヴァレンティーニ、ジョバンニ。ピッシリーロ、サラ。バルサモ、ミケーレ。ヴキッチ、マルコ。フィオルッチ、ステファノ。ソルチ、グリエルモ。フル、ステファニア（2024年10月3日）。 「人間の筋肉前駆細胞と組織に対する実際の微小重力の影響を研究する MyoGravity プロジェクト」。npj 微小重力。10 (1): 1 ～ 14。土井：10.1038/s41526-024-00432-1。ISSN 2373-8065。PMC 11450100。
- ^ ロバート・ズブリン、「太陽系外縁部の植民地化」、アイランド・イン・ザ・スカイ：宇宙植民地化のための大胆な新アイデア、pp. 85-94、スタンレー・シュミットとロバート・ズブリン編、ワイリー、1996年、ISBN 978-0-471-13561-6
- ^ McKinnon, Mika (2017年7月7日). 「タイタンの環境は米国規模のコロニーに電力を供給するのにちょうど良いかもしれない」. New Scientist . 2024年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年10月7日閲覧。
- ^ Nield, David (2017年7月10日). 「タイタンは米国サイズのコロニーに電力を供給するのに十分なエネルギーを持っている」. ScienceAlert . 2024年4月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年10月7日閲覧。
- ^ Randall Munroe (2013). 「Interplanetary Cessna」2013年1月29日閲覧。
さらに読む
- スティーブン・L・ジレット、「生命の住処としてのタイタン」、アナログ、第 CXII 巻第 13 号、pp. 40–55 (1992)
- ジュリアン・ノット - タイタン：人類訪問者にとって遠いが魅力的な目的地（米国科学アカデミー白書）
- チャールズ・ウォルフォース、アマンダ・R・ヘンドリックス博士（2016年）。地球を超えて：惑星の新しい故郷への道。パンテオンブックス。ISBN 978-0804197977。