Avaruuden asuttaminen

Toruksen muotoinen avaruusasema sisältä. Stanfordin yliopistossa 1975 tehty suunnitelma.

NASAn näkeymys siirtokunnasta Kuussa.

Avaruuden asuttaminen tarkoittaa sitä, että ihminen voisi tulevaisuudessa rakentaa avaruuteen tai avaruuden kuille, planeetoille, asteroideille ja niin edelleen pysyviä asumuksia ja asutuskeskuksia. Ainakin alkuvaiheessa nämä asutuskeskukset olisivat ISS-avaruusaseman tavoin ympäristöstään eristettyjä, koska monilla taivaankappaleilla ei ole hengityshelpoista ilmaa. On tutkittu, voitaisiinko jotkut planeetat maankaltaistaa muokkaamalla niiden kaasukehää.

Ihmisten lisäksi avaruutta voisivat asuttaa ihmisestä geneettisesti edelleen kehitetyt "avaruusrodut" tai "avaruusihmiset", ennalta kokonaan suunnitellut eliöt, robotit tai kyborgit.^lähde? Nämä saattaisivat kestää jopa tyhjiötä tai ainakin toisenlaisia kaasukehiä kuin mitä Maassa. Ajatuksia avaruuden asuttamisesta on esitelty muun muassa tieteiskirjallisuudessa ja -elokuvissa, ja jotkut tutkijat ovat tehneet melko yksityskohtaisiakin tutkimuksia aiheesta.

Monesti on kuviteltu ihmisen rakentavan pysyviä asutuksia Kuuhun ja Marsiin. Jotkut uskovat, että Maata kiertäville radoille rakennetaan tulevaisuudessa valtavia avaruusasemia. Avaruuden asuttaminen vaatii nykyistä kehittyneempää tekniikkaa ja voimaperäistä paikallisten luonnonvarojen hyödyntämistä. Jo Marsiin matkustaminen kestää noin 9 kuukautta, ja sinne lähetettävien ensiasukkaiden matkalla tarvitsemat elintarvikkeet ja materiaalit muodostaisivat liian raskaan kuorman lähetettäväksi nykytekniikalla. On kutenkin ehdotettu että esimerkiksi Kuusta, Marsista ja asteroideista voitaisiin louhia mineraaleja ja Marsista saadaan napalakeista vettä, happea ja metaania polttoaineeksi.

Sijainti

Kuu

Taiteilijan näkemys "kokoonpuhallettavasta" asumuksesta Kuussa.

Pääartikkeli: Kuuasema

Kuun mahdollinen asuttaminen on yksi NASAn kuu-ohjelman tutkimuskohteista. Kuu on Maan läheisin taivaankappale, ja sen ominaisuudet tunnetaan hyvin, minkä vuoksi Kuuhun on usein suunniteltu siirtokuntaa. Kuussa on heikko painovoima, mikä mahdollistaisi helpon tavaroiden ja palveluiden vaihdon. Lisäksi Kuun napa-alueilla lienee pinnan alla melko runsaasti vesijäätä, josta voi valmistaa vettä, happea ja vety+happi-rakettipolttoainetta. Kuussa on ainakin joillain alueilla helposti teollisesti käsiteltäviä mineraaleja. Auringon energia tarjoaa mineraalien kuumennusenergiaa polttopistepeilien avulla, ja myös sähköä aurinkokennojen avulla.

Mars

Pääartikkeli: Marsin asuttaminen

Marsin pinta on samanlainen kuin Maan pinta, siellä on suuret vesivarastot sekä hiiltä (hiilidioksidina ilmakehässä). Mars on saattanut käydä läpi samanlaisia geologisia ja hydrologisia prosesseja kuin Maa, ja planeetalla on arvokkaita mineraaliesiintymiä. Sen ilmakehä on kuitenkin hyvin ohut (keskimäärin 800 Pa tai noin 0.8% Maan merentason ilmakehän paineesta) ja ilmasto huomattavasti kylmempi. Marsin painovoima on vain kolmasosa Maan vastaavasta. Joskus keskustellaan Marsin maankaltaistamisesta muuntamalla koko planeetta tai ainakin suuri osa planeetasta asuttavaksi.

Titan

Pääartikkeli: Titanin asuttaminen

Saturnuksen suurin kuu Titan kiinnostaa tutkijoita ja avaruuden asuttajia, koska sillä on kaasukehä. Titanissa on hiilivetyjärviä joiden sisältö kelpaa tai voidaan jalostaa avaruusalusten polttoaineeksi ja hiilivetyä käyttää energian tuottoon. Titanista löytyy vettä juotavaksi ja hapen tuotantoon, ammoniakkia lannoitteiden tuotantoon. Titanin pienessä painovoimassa joka on vain n 1/7 Maan vastaavasta on helppoa liikkua lentämällä paikasta toiseen. Titanin keskusplaneetan Saturnuksen Van Allenin säteilyä sisältävät magneettikentän vyöhykkeet ovat heikot toisin kuin Jupiterin vastaavat. Toisaalta Titan on Maasta kaukana oleva kylmä maailma, jossa pintalämpötila on noin -180 C. koska Titanin kaasukehä on tiheämpi kuin Maan, tämäkin vaikeuttaa lämpöeristystä. Titanin suuri ilmanpaine aiheuttaa myös paineistusongelmia. Koska Titan on kaukana Auringosta, aurinkoenergiaa ei voida siellä käyttää vaan on turvauduttava esimerkiksi ydinreaktoreihin.

Perusteluja

Avaruuden asuttamista on perusteltu hyvin erilaisista lähtökohdista. Stephen Hawking on sanonut, että ihmisen luontainen itsekkyys ja agressiivisuus johtaa luonnonvarojen loppumiseen ja maapallon ylikansoittumiseen, ja avaruuteen on siksi pakko lähteä. Muita perusteluita ovat olleet^lähde?

• Ympäristön hallinta: auringonpaistetta 24h vuorokaudessa, ei myrskyjä tai tulvia
• Elämän ja kauneuden levittäminen kaikkeudessa
• Taloudellinen hyöty
• Maapallon vallitsevan luonnon, ilmaston ja muu ympäristön pelastaminen
• Ihmiskunnan tiedon lisääminen
• Viihteelliset syyt

Ongelmia

On kokonaan eri asia asua avaruudessa pitkiä aikoja kuin tehdä sinne lyhyitä avaruuslentoja. Eräs suurimmista avaruuden asuttamisen esteistä on nykyään avaruuslentojen kalleus. Avaruuden asuttaminen vaatii ainakin alkuvaiheessaan suurien tarvikemäärien kuljettamista avaruuteen. Näin ollen avaruuden voimaperäinen asuttaminen vaatii uudenlaisten rakettien tai muiden työntövoimajärjestelmien kehittämistä. Matka-ajat Maasta avaruusasutukseen saattaisivat olla pitkiä hitailla aluksilla. Avaruudessa on monia vaaroja, muun muassa tyhjiö ja pitkällä aikavälillä avaruussäteily, jossa joskus tapahtuu huomattavia nousuja Auringon purkausten takia. Pitkä oleskelu avaruudessa altistaa ainakin syövälle, vaikkapa ohuen aluksen tai avaruusaseman kuoren läpi tulevan normaalin taustasäteilyn takia. Nykyisin ei ole onnistuttu tuottamaan pitkien avaruuslentojen ja avaruustukikohtien vaatimaa suljettua elossapitojärjestelmää. Avaruuden painottomuus ja/tai joidenkin asutuskelpoisten taivaankappaleiden heikko painovoima saattaisi tehdä hyvin pitkään avaruudessa olleen paluun Maahan vaikeaksi tai mahdottomaksi.