Колониза́ция Со́лнечной систе́мы — гипотетическое создание автономных человеческих поселений вне Земли в пределах Солнечной системы.

Исследователи считают, что на Луне и ближайших к Земле планетах достаточно ресурсов для создания такого поселения, например, с применением технологий роботизированной 3D-печати. Солнечная энергия там довольно легко доступна в больших количествах. Достижений современной науки вполне достаточно для начала колонизации, но необходимо огромное количество инженерной работы. Поселения могут быть размещены не только на планетах, но и в космосе, например в виде Космических городов-бубликов.

Колонизация увеличивает вероятность, что человечество сохранится при глобальных земных катастрофах, тем самым получается как бы создание резервной копии человечества в космическом пространстве.

Колонизация космоса является одной из основных тем научной фантастики.

Колонизация Меркурия

Меркурий входит в число кандидатов на потенциальную колонизацию, причём план колонизации Меркурия схож с планом колонизации Луны. Дело в том, что как и на нашем спутнике, на Меркурии нет плотной атмосферы. Кроме того, планета совершает весьма медленные обороты вокруг своей оси, которая имеет маленький наклон.

Преимущества

Сходство с Луной Как и Луна, Меркурий не имеет плотной атмосферы, располагается относительно близко к Солнцу и совершает медленные обороты вокруг своей оси, имеющей очень маленький наклон. Поэтому, из-за относительно большой схожести, считается, что колонизация Меркурия может быть осуществлена в основном с использованием тех же технологий, подходов и оборудования, что и колонизация Луны.

Лёд в полярных кратерах Несмотря на близость к Солнцу, теоретически было предсказано существование ледяных шапок на полюсах Меркурия. Это делает полюса наиболее подходящим местом для основания колонии. Кроме того в районе полюсов колебания температур при смене дня и ночи будут не так ощутимы, как в любом другом месте на поверхности Меркурия.

Солнечная энергия Будучи самой близкой к Солнцу планетой, Меркурий обладает огромными запасами солнечной энергии. Количество приходящей солнечной энергии на единицу площади здесь составляет 9,13 кВт/м² (для Земли и Луны — 1,36 кВт/м²). Так как наклон оси Меркурия к оси эклиптики незначителен (приблизительно 0,01°), существует вероятность, что на возвышенностях полюсов имеются пики вечного света. Даже если их нет, то они могут быть получены на высоких башнях. Кроме того возможно строительство замкнутого кольца солнечных электростанций в районе полюсов, способных обеспечить непрерывную подачу энергии.

Ценные ресурсы Предполагается, что в почве Меркурия имеется большой запас гелия-3, который может стать важным источником экологически чистой энергии на Земле и решающим фактором в развитии экономики Солнечной системы в будущем. Кроме того на Меркурии могут быть большие залежи богатой руды, доступной для добычиStephen L. Gillett, «Mining the Moon», Analog, Nov. 1983. Эта руда в дальнейшем может быть использована для строительства космических станций.

Существенная гравитация Меркурий больше по размерам чем Луна (диаметр Меркурия — 4879 км, Луны — 3476 км) и имеет бо́льшую плотность из-за массивного железного ядра. Вследствие этого ускорение свободного падения на Меркурии составляет 0,377 g, что более чем в два раза превышает лунное (0,1654 g) и равняется ускорению свободного падения на поверхности Марса.

Недостатки Практически полное отсутствие атмосферы, чрезвычайная близость к Солнцу и большая длительность дня (176 земных дней) могут стать серьёзными препятствиями на пути заселения Меркурия. Даже при наличии льда на полюсах планеты, наличие лёгких элементов, необходимых для существования жизни, представляется очень маловероятным.

Кроме того, Меркурий — одна из самых труднодостижимых планет. На полёт к Меркурию необходимо затратить энергию, сравнимую с полётом к Плутону. Для достижения Меркурия может быть использован гравитационный манёвр возле Венеры и Земли. Например, аппарат MESSENGER использовал шесть гравитационных манёвров, чтобы выйти на орбиту Меркурия.

Колонизация Венеры

Доставка на Венеру земных водорослей или других микроорганизмов В 1961 году Карл Саган предложил забросить в атмосферу Венеры некоторое количество хлореллы. Предполагалось, что без естественных врагов водоросли будут бурно размножаться в геометрической прогрессии и относительно быстро разложат находящийся там в большом количестве углекислый газ. В результате атмосфера Венеры обогатится кислородом. Это, в свою очередь, снизит парниковый эффект, благодаря чему температура поверхности Венеры понизится.

Подобные проекты предлагаются и сейчас — например, предлагается распылять в атмосфере Венеры генно-модифицированные (для приживания в условиях полёта в атмосферных течениях) сине-зелёные водоросли или споры плесени на уровне 50-60 км от поверхности, где давление составляет около 1,1 бар и температура около +30 градусов Цельсия.

Впоследствии, когда дальнейшие исследования показали, что в атмосфере Венеры вода практически полностью отсутствует, Саган отказался от данной идеи. Для того чтобы эти и другие проекты по фотосинтетическому преобразованию климата стали возможными, необходимо сначала тем или иным способом решить проблему с водой на Венере — например, доставить её туда искусственным путём или найти способ синтеза воды «на месте» из других соединений.

Из-за того что некоторый шанс на жизнь на Венере остаётся, терраформирование будет организовано только если жизни там не будет.

Колонизация Луны

Реальность Бурное развитие космической техники позволяет думать, что колонизация космоса — вполне достижимая и оправданная цель. В силу своей близости к Земле (три дня полёта) и достаточно хорошей изученности ландшафта, Луна уже давно рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. Но, хотя советские программы «Луна» и «Луноход», а несколько позже и американская программа «Аполлон» продемонстрировали практическую осуществимость полёта на Луну (будучи при этом очень дорогостоящими проектами), они в то же время охладили энтузиазм создания лунной колонии. Несмотря на это, с развитием средств космонавтики и удешевлением космических полётов, Луна представляется исключительно привлекательным объектом для колонизации. Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры может дать ответы на важнейшие вопросы об образовании и дальнейшей эволюции Солнечной системы, системы Земля — Луна, появлении жизни. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности обсерватории, оснащённые оптическими и радиотелескопами, способными получить намного более детальные и чёткие изображения удалённых областей Вселенной, чем это возможно на Земле, а обслуживать и модернизировать такие телескопы гораздо проще, чем орбитальные обсерватории.

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе и ценными для промышленности металлами — железом, алюминием, титаном; кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. В настоящее время идут разработки методик промышленного получения металлов, кислорода и гелия-3 из реголита; найдены залежи водяного льда.

Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники, металлургии, металлообработки и материаловедения. Фактически условия для обработки металлов и создания микроэлектронных устройств на Земле менее благоприятны из-за большого количества свободного кислорода в атмосфере, ухудшающего качество литья и сварки, делающего невозможным получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах. Также представляет интерес выведение на Луну вредных и опасных производств.

Луна, благодаря своим впечатляющим ландшафтам и экзотичности, также выглядит как весьма вероятный объект для космического туризма, который может привлечь значительное количество средств на её освоение, способствовать популяризации космических путешествий, обеспечивать приток людей для освоения лунной поверхности. Космический туризм будет требовать определённых инфраструктурных решений. Развитие инфраструктуры, в свою очередь, будет способствовать более масштабному проникновению человечества на Луну.

Существуют планы использования лунных баз в военных целях для контроля околоземного космического пространства и обеспечения господства в космосе.

Директор Института космических исследований РАН Лев Зелёный считает, что приполярные области Луны можно использовать для размещения российской или международной научной базы.

Гелий-3 в планах освоения Луны

В январе 2006 года Николай Севастьянов, бывший президент Ракетно-космической корпорации «Энергия», официально объявил, что главной целью российской космической программы будет добыча на Луне гелия-3 путём переработки лунного реголита. «Постоянную станцию на Луне мы планируем создать уже к 2015 году, а с 2020 года может начаться промышленная добыча на спутнике Земли редкого изотопа — гелия-3». Летать к Луне будет многоразовый корабль «Клипер», а помогать ему в строительстве Лунной базы начнёт межорбитальный буксир «Паром». Однако, данные официального заявления остались на совести , поскольку Россия не признаёт существования у неё лунной программы наподобие американской. О других источниках финансирования также пока ничего не известно.

Присутствие гелия-3 в лунных минералах представители американского Национального агентства по космонавтике и аэронавтике США (NASA) также считают серьёзным поводом к освоению спутника. При этом первый полёт туда NASA планирует осуществить не раньше 2018 года. Китай и Япония также запланировали создание лунных баз, но это, скорее всего, произойдёт в 2020-е годы. До сих пор США остаётся единственным государством, представители которого побывали на Луне — с 1969 по 1972 год туда было отправлено 6 американских пилотируемых экспедиций.

Создание станции — не только вопрос науки и государственного престижа, но и коммерческой выгоды. Гелий-3 — это редкий изотоп, стоимостью приблизительно 1200 долларов США за литр газа, а на Луне его — миллионы килограммов (по минимальным оценкам — 500 тысяч тонн). Гелий-3 нужен в ядерной энергетике — для запуска термоядерной реакции.

Учёные считают, что гелий-3 можно будет применять в термоядерных реакторах. Чтобы обеспечивать энергией всё население Земли в течение года, по подсчётам учёных Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. Стоимость его доставки на Землю будет в десятки раз меньше, чем у вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях.

При использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов, и поэтому проблема их захоронения, так остро стоящая при эксплуатации реакторов на делении тяжёлых ядер, отпадает сама собой.

Однако существует и серьёзная критика этих планов.

Колонизация Марса

В качестве целей колонизации Марса называются следующие:

Создание постоянной базы для научных исследований самого Марса и его спутников. Промышленная добыча ценных полезных ископаемых. Решение демографических проблем Земли.

Основным лимитирующим фактором является, прежде всего, крайне высокая стоимость доставки колонистов и грузов на Марс.

Колонизация астероидов и Промышленное освоение астероидов