Callisto, het veilige Jupiter-alternatief

Share Button
Jupiter kent vier grote manen: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Drie van deze vier manen worden geteisterd door de dodelijke straling van Jupiters magneetveld. De buitenste maan, Callisto, nauwelijks. Geen wonder dat NASA serieuze plannen heeft uitgewerkt om in 2040 Callisto te koloniseren.
Jupiters buitenste grote maan, Callisto, is nauwelijks veranderd sinds de vorming van het zonnestelsel miljarden jaren geleden.

Jupiters buitenste grote maan, Callisto, is nauwelijks veranderd sinds de vorming van het zonnestelsel miljarden jaren geleden.

Callisto factsheet
Grootte: 4820 km doorsnede (iets groter dan de maan)

Zwaartekracht: 0,13 maal die van de aarde, vergelijkbaar met de maan

Atmosfeer: luchtdruk minder dan 10−10 atmosfeer, 99% CO2, 1% moleculaire zuurstof

Temperaturen: -172 graden (gemiddeld)

Daglengte: vrijwel geheel tidally locked met Jupiter

Lengte jaar: een omloop om Jupiter duurt 16,6 dagen; een jaar op Jupiter duurt 11,86 jaar

Waardevolle grondstoffen: water, kooldioxide, zwaveldioxide, ammoniak

Pluspunten: weinig straling aan de oppervlakte, enorme voorraden waterijs, gesteente aan de oppervlakte waaruit materialen zijn te winnen

Gevaren: nauwelijks magnetisch veld, geen atmosfeer, nauwelijks zonnestraling

De omgeving

Astro-kunstenaar Walter Myers stelt zich het landschap van Callisto zo voor. Satelliet Galileo vond inderdaad bewijzen voor scherpe pieken. Bron: arcadiastreet.com

Astro-kunstenaar Walter Myers stelt zich het landschap van Callisto zo voor. Satelliet Galileo vond inderdaad bewijzen voor scherpe pieken. Bron: arcadiastreet.com

Callisto is gevormd door het langzaam opslokken van de stofdeeltjes rond Jupiter. Callisto staat te ver weg van Jupiter om beïnvloed te worden dor de magnetosfeer of de getijdekrchten. Astronomen denken daarom (en vanwege de vele kraters op de maan) dat het landschap op Callisto meer dan 4,5 miljard jaar oud is. Dit is slechts honderd miljoen jaar minder oud dan de aarde.

Callisto is dan ook bezaaid met kraters, in de buurt van de maximaal denkbare dichtheid.  Op sommige plekken is Callisto bezaaid is met bizarre pieken, die wel wat weg hebben van de ijspilaren in Patagonië. Op plekken waar geen inslagen zijn (of de inlagen zeer oud) is Callisto bedekt met donker materiaal, vermoedelijk koolwaterstoffen en mineralen. Callisto is nooit opgewarmd, waardoor ijs en gesteente op het oppervlak nooit zijn gescheiden, behalve lokaal bij zware inslagen. Bij de extreem lage temperaturen op Callisto is ijs overigens zo hard als graniet.

Op grond van magneetveldwaarnemingen vermoeden astronomen dat Callisto net als de maan Europa een onderaardse oceaan kent, waarin mogelijk leven voor kan komen. Omdat Callisto alleen door radioactiviteit wordt verhit, zijn de omstandigheden voor dit leven veel minder gunstig dan in Europa. Al was het maar omdat de buitenste schil naar schatting 100 km dik is.

Transport van en naar Callisto
Alle ruimtevaartuigen die op dit moment worden gebruikt maken gebruik van raketvoortstuwing. Wat dan telt is delta v – de totale hoeveelheid versnelling en vertraging die nodig is. Beide kosten evenveel raketbrandstof. Ruimtevaartuigen kunnen remmen in de atmosfeer van Jupiter (wat door de sterke zwaartekracht van Jupiter alsnog veel brandstof kost om vanaf Jupiter naar Europa te reizen) of gebruik maken van magneetremming op het enorme magnetische veld, wat brandstof bespaart. Een reis van de aarde naar het Jupitersysteem kost om en nabij de zes jaar als gebruik wordt gemaakt van passieve voortstuwing (planetary flyby).

Hoe bewoonbaar is Callisto?
Het oppervlak van Callisto is vrijwel luchtledig en kent temperaturen van honderdzeventig graden onder nul. De straling is niet zo sterk als op Europa, maar de basis zal beschermd moeten worden voor micrometeorieten. Het ligt dus voor de hand de basis ondergronds te vestigen. Het kan interessant zijn dit ijs in de vorm van een enorme fisheye lens te smelten, waardoor het uiterst schaarse zonlicht op Callisto (3% van dat op aarde)  kan worden benut en geconcentreerd.  De zwaartekracht is onvoldoende voor een permanent verblijf van de mens. De lage zwaartekracht betekent dat permanente bewoners in een zwaartekrachtsmolen moeten slapen of door een medische behandeling aan de lage zwaartekracht aangepast raken. Mogelijk bevinden zich op het oppervlak van Callisto radioactieve ertsen die als energiebron zijn te gebruiken. Als het lukt om helium-3 kernfusie te realiseren, kunnen de overvloedige helium-3 voorraden op Jupiter geoogst worden.

Een prettige kant aan Callisto is dat het oppervlakte zowel veel waterijs als gesteente bevat, met vermoedelijk de nodige stikstofverbindingen. Dit betekent dat als voldoende energie beschikbaar is, in principe de basis zelfvoorzienend kan worden.

NASA stelt zich een basis op Callisto ongeveer zo voor. Waarschijnlijk zal het grootste deel van de basis ondergronds zijn. Dat biedt een goede bescherming tegen de meedogenloze meteorietenregen.

NASA stelt zich een basis op Callisto ongeveer zo voor. Waarschijnlijk zal het grootste deel van de basis ondergronds zijn. Dat biedt een goede bescherming tegen de meedogenloze meteorietenregen. bron: NASA

Voordelen van een kolonie op Callisto
Callisto kent enkele grote voordelen. De maan bevindt zich buiten het gevaarlijkste deel van Jupiters magnetosfeer. De maan bestaan voor een groot deel uit water, een eerste levensbehoefte voor alle aardse levensvormen. Het ijs kan gesplitst worden in waterstof en zuurstof om te ademen. De maan bestaat uit een mengsel van ijs en gesteente, wat in principe alle vereiste grondstoffen oplevert. Een basis op Callisto zal – als er leven aanwezig is – vermoedelijk veel interessante wetenschappelijke kennis opleveren. Omdat Callisto niet zo diep in Jupiters zwaartekrachtput zit als de andere drie grote manen, is de maan makkelijker te bereiken en te verlaten dan de andere grote manen van Jupiter. Dit maakt Callisto interessant als bevoorradingsbasis voor expedities naar de buitenplaneten.

Gevaren op Callisto
Callisto kent geen beschermende atmosfeer en wordt voortdurend getroffen door meteorieten. De maan draait op veilige afstand om Jupiter, de planeet met het krachtigste en dodelijkste magneetveld in het zonnestelsel, dus de straling aan het oppervlak bedraagt ‘slechts’ 0,1 millisievert per dag. Ter vergelijking: de dagelijkse  stralingsdosis in Nederland bedraagt 0,005 millisievert per dag; de hoogste natuurlijke achtergrondstraling ter wereld is 0,7 mSv per dag in het Noord-Iraanse kustplaatsje Ramsar en lijkt de lokale bevolking niet aan te tasten. Er is minder zonne-energie dan op aarde. Een basis zal dus haar eigen energie op moeten wekken met behulp van kern(fusie)energie. De zwaartekracht is erg laag; kolonisten zullen dus voortdurend zware oefeningen moeten doen of ’s nachts moeten doorbrengen in een zwaartekrachtscentrifuge.

De diepzee kent allerlei bizarre kostgangers. Dat zal op Europa -als daar leven voorkomt - niet anders zijn.

De diepzee kent allerlei bizarre wezens. Dat zal op Callisto -als daar leven voorkomt - niet anders zijn.

Hoe zou een kolonie op Callisto er uit zien?
Een kolonie met wetenschappelijke doelen of om ruimteschepen te bevoorraden zal vermoedelijk onder het oppervlak gevestigd zijn. Energiegebrek is een belangrijke issue. Mogelijk kan helium-3, gewonnen op Jupiter, worden gebruikt om een kernfusiecentrale mee aan te drijven (gesteld, dat netto energie uit kernfusie tegen die tijd gerealiseerd is). Mogelijk wordt Callisto een knooppunt waarvandaan de helium-3 mijnoperaties op Jupiter worden geleid.

Hoe is Callisto tot leefbare wereld om te bouwen?
Jupiter tot miniatuurzon ombouwen, zoals aliens in Arthur C. Clarke’s Space Odyssey-cyclus deden, is met onze huidige techniek (helaas?) niet haalbaar. Als het belangrijkste doel is om Europa en Ganymedes bewoonbaar te maken, zal Callisto overigens te ver weg liggen om de maan te smelten. Meer perspectief biedt waarschijnlijk de oceaan op honderd kilometer diepte. Deze zou ingezaaid kunnen worden met aards onderzees leven en net als Europa, door zwemmende menselijke wezens met kieuwen bewoond. Omdat er in Callisto alleen radioactieve energie vrijkomt, is er waarschijnlijk nauwelijks tot geen energie beschikbaar. Deze moet dus kunstmatig aangevoerd worden, bijvoorbeeld via een fusiereactor die op helium-3 werkt. Waarschijnlijk is het nog het slimste, in de dikke sorbetachtige ijskorst van het maantje een gangenstelsel aan te leggen. Een bestaan als ijsmollen dus.

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

2 reacties

  1. assepoessie schreef:

    Het ontbreken van zonlicht hoeft niet speciaal een nadelig effect te zijn. Maar licht maakt meer mogelijk. lanceer een of meerdere satellieten met aan beide kanten een heel erg groot door centrifugale kracht uitslaande schermen met aan de een sensoren die door het magnetisch veld van Jupiter stroom opwekken en aan de andere kant een groot scherm vol met super sterke nog te ontwikkelen speciale hoogspanning leds van enkele kw per stuk om licht naar Callisto te sturen. Nadat de schermen die vermoedelijk uit ronde buizen bestaat is uit geklapt beginnen kleine massa robots ter grote van een luciferdoosje de elementen te plaatsen. Op het andere scherm gebeurd het zelfde maar dan met licht producerende elementen. In de satelliet is een heel kleine kern batterij aanwezig waarmee alle robots zichzelf regelmatig doen opladen. Deze is nodig om de boord en andere computers levenslang van energie te voorzien, maar kan voorlopig de robots van stroom voorzien. Oplaad punten bevinden zich over de gehele niet gebruikte kanten van de uitgeklapte schermen, aan deze kant zijn parkeer stroken opgenomen. De robots zijn zo ge-programmeert dat zij deze punten steeds feilloos weten te vinden. alle robots blijven aan boord, in de ronde glasvezel buizen zit een beweegbare stift die als antennes straling opvangen van Jupiter en door mechanische beweging de straling omzet in elektriciteit. De straling op de antennes is nodig om een veldstroom op te wekken, waar na de robots als einddoel jaar na jaar als een kudde bevende krekels de antennes in beweging houden, op de rug van de robots is een zonnecel geplaatst die opgeladen word door leds zodat ze zoveel mogelijk productief blijven. Voordeel, er is altijd personeel aan boord voor mechanische reparaties waartoe de computer zelf niet in staat is, de robots over enkele jaren voor minder dan tien dollar per stuk te produceren zijn, ze instaat zijn zich zelf te repareren en te produceren, makkelijk zelf individuele programma,s kunnen ophalen en in eigen onderhoud kunnen voorzien. omdat de robots vervangbaar zijn kunnen er exemplaren uit voorraad de ruimte worden ingeschoten om de omgeving van Jupiter te verkennen en mee te liften op voorbij razende kometen, onderzoek te doen en allerlei informatie naar het thuisfront sturen. Misschien blijft het bij sciencefiction en het schrijven van een leuk verhaal, maar wie weet.

    Voor de mensen die hier serieus op in willen gaan, je kan nooit meer elektrische energie ergens uithalen dan je er mechanisch in stopt, vaste regel,snap ik. Maar kom dan zelf is met een beter plan.
    fijne dag nog.

  2. IBN schreef:

    Veilig? Zijn dat kratersporen aan de oppervlakte?

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger