土星の衛星をどうやって植民地化するのか？

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太陽系の植民地化に関するシリーズにようこそ！今日は、土星の最大の衛星であるタイタン、レア、イアペトゥス、ディオネ、テチス、エンケラドス、ミマスを見てみましょう。

17世紀以降、天文学者たちは、土星の周りにいくつかの深い発見をしました。それは、当時、太陽系の最も遠い惑星であると信じていました。クリスティアンホイヘンスとジョバンニドメニコカッシーニが最初で、土星の最大の衛星であるタイタン、テチス、ディオネ、レア、イアペトゥスを発見しました。さらに多くの発見が続きました。そして今日、私たちが土星システムとして認識したものには、62の確認された衛星が含まれています。

このシステムについて私たちが知っていることは、このようなミッションのおかげで、ここ数十年でかなり成長しました ボイジャー そして カッシーニ。そしてこの知識により、土星の衛星がいつか植民地化されるべきかを主張する複数の提案が出されました。地球以外の唯一の体を誇り、窒素が豊富な大気を持っていることに加えて、このシステムには、利用できる資源が豊富にあります。

太陽系の月、火星、木星の衛星、およびその他の天体に植民地化するという考えと同様に、土星の月に植民地を設立するという考えは、サイエンスフィクションで広く研究されてきました。同時に、植民地がいかに人類に利益をもたらすかを強調する科学的提案がなされ、ミッションを宇宙のより深いところにマウントし、豊かな時代の到来を告げることができます！

フィクションの例：

土星の植民地化は、何十年にもわたってサイエンスフィクションのテーマとして繰り返されてきました。たとえば、アーサーC.クラークの1976年の小説では 帝国の地球、タイタンには25万人の人間のコロニーがあります。コロニーは商業で重要な役割を果たし、水素は土星の大気から取り出され、惑星間旅行の燃料として使用されます。

ピアスアンソニーの 宇宙暴君の略歴 シリーズ（1983-2001）、土星の衛星は、ディアスポラ後の時代にさまざまな国によって植民地化されてきました。この話では、タイタンは日本人によって植民地化されましたが、土星はロシア人、中国人、および他の元アジア諸国によって植民地化されました。

小説では巨人（1997）スティーブン・バクスターによって、計画はタイタンへのNASAミッションに集中します、それは水面への墜落着陸後に生き残るために奮闘しなければなりません。スタニスワフ・レムの最初の数章で フィアスコ （1986）、キャラクターはタイタンの表面で凍ってしまい、そこで数百年もの間スタックします。

キムスタンリーロビンソンの火星トリロジー（1996）では、タイタンからの窒素が火星のテラフォーミングに使用されています。彼の小説では 2312 （2012）、人類はタイタンとイアペトゥスを含む土星の衛星のいくつかを植民地化しました。物語の中の「エンケラジアンの生物相」についてもいくつか言及されています。これは、一部の人間が想定される薬効のために摂取する微視的な外来生物です。

彼のグランドツアーシリーズの一環として、ベンボバの小説土星（2003）および巨人（2006）クロニアンシステムの植民地化に取り組みます。これらの物語では、可動式の人間の宇宙コロニーがリングや他の月を探索している間、タイタンは不思議なほど機能不全に陥り始める人工知能ローバーによって探索されています。

提案された方法：

彼の本の中で 宇宙への参入：宇宙船文明の創造 （1999）、ロバート・ズブリンは、外惑星の大気を採掘し、それらの月にコロニーを確立することを含む計画である、外太陽系の植民地化を提唱しました。天王星と海王星に加えて、土星は重水素とヘリウム3の最大の供給源の1つとして指定されました。

彼はさらに、土星が3つの中で最も重要で最も価値があるものであると特定しました。ズブリンはタイタンが植民地化の最有力候補であると主張しました。なぜならタイタンは密集した大気を持ち、炭素含有化合物が豊富である唯一の月であるからです。

2006年3月9日、NASAのカッシーニ宇宙探査機は、エンケラドスで液体の水の可能性のある証拠を発見しました。これは、2014年にNASAによって確認されました。特定の場所で水面下数十メートル以上。これは、氷床が数kmの厚さであるエウロパのような月よりも水を集めることをかなり容易にするでしょう。

カッシーニによって得られたデータはまた、揮発性および有機分子の存在を指摘しました。また、エンケラドスは土星の衛星の多くよりも密度が高く、平均ケイ酸塩コアが大きいことを示しています。これらのリソースはすべて、コロニーを構築し、基本的な操作を提供するために非常に役立つことがわかります。

エロンムスクは2012年10月に、火星への植民地化という彼の長期的な目標の中核を成す火星植民地輸送（MCT）のコンセプトを発表しました。当時マスクは、火星輸送宇宙船の最初の無人飛行は2022年に行われ、その後2024年に最初の有人MCTミッションが出発すると述べた。

2016年9月、2016年の国際天文学会議中に、マスクは彼の計画の詳細を発表しました。これには、惑星間輸送システム（ITS）の設計と推定コストが含まれていました。元々は開拓者を火星に輸送することを目的としていたこのシステムは、人類を太陽系のより遠い場所に輸送するという役割で進化しました。

潜在的な利点：

木星系のような太陽系の他の場所と比較して、土星の最大の月は、かなり少ない放射線に曝されています。たとえば、木星のイオ、ガニメデ、ヨーロッパの衛星はすべて、木星の磁場（3600〜8レム）の強い放射を受けています。この量の曝露は人間にとって致命的（または少なくとも非常に危険）になるため、重要な対策を講じる必要があります。

対照的に、土星の放射帯は木星よりもかなり弱く、赤道磁場強度は木星の4.28ガウス（428マイクロテスラ）に比べて0.2ガウス（20マイクロテスラ）です。このフィールドは、土星の中心から約139,000 kmから約362,000 kmの距離まで広がっています。これに対して、木星は約300万kmの距離まで広がっています。

土星の最大の衛星のうち、ミマスとエンケラドスはこの帯の中にありますが、ディオネ、レア、タイタン、イアペトゥスはすべて土星の放射帯のすぐ外側からそれをはるかに超える軌道を持っています。たとえば、タイタンは、土星を平均距離（半長軸）である1,221,870 kmで周回し、ガス巨人のエネルギー粒子の到達範囲を超えて安全に配置しています。そして、その厚い大気は、居住者を宇宙線から保護するのに十分かもしれません。

さらに、土星の衛星から採取した冷凍揮発性物質とメタンは、太陽系の他の場所をテラフォーミングするために使用できます。火星の場合、大気を濃くし、温室効果を引き起こして惑星を暖める手段として、窒素、アンモニア、メタンが提案されています。これにより、極で水の氷と凍ったCO²が昇華し、生態学的な変化の自立的なプロセスが生まれます。

土星の衛星上のコロニーは、土星の大気から重水素とヘリウム3を収穫するための拠点としても機能します。これらの月の豊富な水氷の源は、ロケット燃料を作るために使用することもできるので、途中降機と給油ポイントとして機能します。このようにして、土星システムの植民地化は、地球の経済に燃料を供給し、太陽系の外側への探査を促進することができます。

課題：

当然ながら、土星の衛星を植民地化することには多くの課題があります。これらには、関与する距離、必要なリソースとインフラストラクチャ、これらの月のコロニーが対処しなければならない自然災害の危険性が含まれます。まず第一に、土星は資源が豊富で、天王星や海王星よりも地球に近いかもしれませんが、それでもまだ非常に遠いです。

土星は平均して地球から約1兆4290億km離れています。〜8.5 AU、地球と太陽の間の平均距離の8.5倍に相当します。全体像を見ると、 ボイジャー1 地球から土星系に到達するために、およそ38か月間探査します。入植者と表面を植民地化するために必要なすべての機器を運ぶ乗組員の宇宙船の場合、そこに到達するにはかなり時間がかかります。

これらの船は、過度に大きくて高価になるのを避けるために、貯蔵庫と宿泊施設のスペースを節約するために、低温学または冬眠関連の技術に依存する必要があります。この種の技術は火星への乗組員のミッションのために調査されていますが、それはまだ研究開発段階にあります。

植民地化の取り組みに関与している、またはクロニアンシステムとの間で資源を輸送するために使用されている船舶も、現実的な時間で航行できるように高度な推進システムが必要です。関係する距離を考えると、これにはおそらく、核熱推進力を使用したロケット、またはさらに高度なもの（反物質ロケットなど）が必要になります。

前者は技術的に実現可能ですが、そのような推進システムはまだ構築されていません。より高度なものには、何年にもわたる研究開発とリソースへの大きな取り組みが必要です。これらすべてが、今度はインフラストラクチャーの重要な問題を引き起こします。

基本的に、地球と土星の間で運用している艦隊は、それらを供給し、燃料を供給し続けるために、あちこちの間に基地のネットワークが必要です。したがって、実際には、土星の衛星を植民地化する計画は、月、火星、小惑星帯、そしておそらくは木星の衛星に恒久的な基地が作られるのを待たなければなりません。このプロセスは、現在の基準では懲罰的に高価であり、（再度）高度な駆動システムを備えた艦隊が必要になります。

放射線はクロニアンシステムでは大きな脅威ではありませんが（木星の周りとは異なり）、月はその歴史の過程で多大な影響を受けてきました。その結果、表面に構築された集落は、彗星や小惑星が軌道に到達する前に方向を変える一連の防御衛星のように、軌道上で追加の保護が必要になる可能性があります。

その豊富な資源と、太陽系のより深い（そしておそらくはそれを超える）探査のためにそれがもたらす機会を考えると、土星とその衛星システムは大きな賞に他なりません。その上、植民地化の見通しは、ハザードの大きい他の場所（つまり、木星の月）よりも魅力的です。

ただし、そのような努力は困難であり、多世代にわたる大規模な取り組みが必要になります。そして、そのような努力はおそらく、月、火星、小惑星帯、木星の周りなど、最初に地球に近い場所でのコロニーや基地の建設を待たなければならないでしょう。でも、確かに私たちは長期的に希望を抱くことができますね。

私たちはここスペースマガジンで植民地化に関する多くの興味深い記事を書きました。ここでは、なぜ月を最初に植民地化するのか、どのようにして水星を植民地化するのか、どのようにして金星に植民地化するのか、浮動都市に金星を植民地化するのか、火星を植民地化するのか、木星の月を植民地化するのか、そしてテラフォーミングの決定的なガイドを示します。

天文学キャストは、主題について多くの興味深いエピソードを持っています。エピソード59：土星、エピソード61：土星の月、エピソード95：火星への人間、パート2-入植者、エピソード115：月、パート3-月への回帰、およびエピソード381：空想小説の空想小説をご覧ください。

出典：