Πώς να φτιάξετε μια βάση στη Σελήνη
Αυτές οι συνηθισμένες λέξεις έχουν μια εξαιρετική σημασία:πιστεύεται ότι είναι οι τελευταίες λέξεις που είπε ένας άνθρωπος στη Σελήνη.
Ήταν τον Δεκέμβριο του 1972, όταν η αναχωρούσα αποστολή Apollo 17 έριξε την αυλαία της τριετούς τολμηρής και τολμηρής επανδρωμένης εξερεύνησης του διαστήματος κατά την οποία 12 άνθρωποι άφησαν τα ιστορικά ίχνη τους στη σεληνιακή σκόνη.
Όμως, τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες ο πλησιέστερος γείτονάς μας ήταν χωρίς ανθρώπινη επαφή, εξερευνήθηκε μόνο από τους ρομποτικούς φρουρούς που έχουμε στείλει.
Αυτό μπορεί να αλλάξει, τουλάχιστον εάν ο Johann-Dietrich Woerner, ο Γενικός Διευθυντής της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), βρει το δρόμο του – θέλει να χτίσει ένα χωριό στη Σελήνη!
Άλλες διαστημικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της NASA και της ρωσικής υπηρεσίας, Roscosmos, έχουν επίσης κάνει παρόμοιους θορύβους. Θα μπορούσαμε επιτέλους να εισέλθουμε στην εποχή της μόνιμης ανθρώπινης παρουσίας στη Σελήνη;
Στάδιο 1:Ταξιδεύοντας στη Σελήνη
Πρώτα πρώτα:όσο λιγότερα παίρνετε μαζί σας τόσο το καλύτερο.
Κοστίζει τουλάχιστον 10.000 $ για την εκτόξευση μόλις 1 κιλού υλικού στο διάστημα, και αυτό είναι πριν καν το φέρετε σε σεληνιακή τροχιά και το προσγειώσετε στη Σελήνη.
"Το μεγάλο τσιτάτο αυτή τη στιγμή είναι η "in situ χρησιμοποίηση πόρων" ή ISRU", λέει ο αστροβιολόγος του Πανεπιστημίου του Westminster, καθηγητής Lewis Dartnell.
Με άλλα λόγια, χρησιμοποιήστε ό,τι υπάρχει ήδη όσο το δυνατόν περισσότερο για να διατηρήσετε το κόστος χαμηλό. Επομένως, οι τοπικοί πόροι θα διέπουν το πού πρέπει να βρίσκεται η βάση.
Η ιδέα του Woerner είναι να αρχίσει να χτίζει στην μακρινή πλευρά της Σελήνης - το πρόσωπο που δείχνει πάντα μακριά από τη Γη. Η Κίνα πιστεύει επίσης ότι αυτή θα ήταν η καλύτερη τοποθεσία.
Σίγουρα θα ήταν ένα καλό μέρος για να εγκαταστήσετε τηλεσκόπια, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι θα χρειαστείτε ένα σύστημα δορυφόρων αναμετάδοσης για να διατηρήσετε την επαφή με τη Γη – ένας βασικός ψυχολογικός παράγοντας, καθώς είναι σημαντικό να μην αισθάνεστε πολύ αποκομμένοι.
Επιπλέον, εάν σκέφτεστε καθαρά από την άποψη των πόρων, τότε κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης μπορεί να είναι καλύτερο στοίχημα για μια αρχική κατοικία, καθώς υπάρχει άφθονο νερό πάγου εκεί καθώς και άλλα ορυκτά.
Διαβάστε περισσότερα για το M oon:
- Λοιπόν, θέλετε να ζήσετε στη Σελήνη;
- Η προέλευση της Σελήνης:πώς σχηματίστηκε και πώς το ανακαλύψαμε
- Η προέλευση της Σελήνης:ένα χρονοδιάγραμμα ανακάλυψης
- Η προέλευση της Σελήνης:η βασική ανακάλυψη
Οι Ρώσοι εξετάζουν επί του παρόντος τη σκοπιμότητα μιας βάσης στο όρος Malapert σε αυτήν την περιοχή.
Η άλλη ανάποδη προς το νότιο πόλο είναι το κλίμα. Η Σελήνη είναι ένα πολύ διαφορετικό μέρος από τη Γη, και χρειάζεται σχεδόν ένας μήνας για να ολοκληρωθεί μια περιστροφή στον άξονά της. Έτσι, στα περισσότερα μέρη της Σελήνης, οι περίοδοι της ημέρας και της νύχτας διαρκούν περίπου δύο εβδομάδες.
Ωστόσο, ορισμένες περιοχές του νότιου πόλου της Σελήνης είναι σχεδόν πάντα φωτισμένες, όπως ο Βόρειος Πόλος μας το καλοκαίρι.
Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν τεράστιες αλλαγές στη θερμοκρασία, επιτρέποντας επομένως στους ηλιακούς συλλέκτες να απορροφούν άφθονο ηλιακό φως για να τροφοδοτήσουν μια πιθανή σεληνιακή αποικία. Εάν στην αρχή μια επανδρωμένη σεληνιακή αποικία φαίνεται σαν υπερβολικός κίνδυνος, μπορεί να ξεκινήσουμε με μια βάση μόνο για ρομπότ.
Αυτό είναι σίγουρα το σχέδιο που έχει στα σκαριά η Jaxa, η Ιαπωνική Διαστημική Υπηρεσία.
Ελπίζει να έχει έναν μόνιμο ρομποτικό θύλακα στη Σελήνη μέχρι το 2020, με μηχανές που θα συλλέγουν δείγματα της Σελήνης σε απόσταση έως και 97 χλμ (60 μίλια) πριν επιστρέψουν στη βάση και εκτοξεύσουν τις έλξεις τους πίσω στη Γη μέσω πυραύλων.
Στάδιο 2:Κατασκευή βάσης σελήνης
Η έλευση της τρισδιάστατης εκτύπωσης θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι. Στα τέλη του 2014, το σχέδιο για ένα κλειδί υποδοχής εστάλη μέσω email στους αστροναύτες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS), οι οποίοι στη συνέχεια χρησιμοποίησαν τον 3D εκτυπωτή τους για να το δημιουργήσουν.
Οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι με την προοπτική χρήσης παρόμοιας τεχνικής για βάσεις στη Σελήνη.
Η ESA βρίσκεται ήδη σε διαβουλεύσεις με τους αρχιτέκτονες Foster + Partners σχετικά με τη δυνατότητα δημιουργίας μιας μεγάλης κλίμακας υποδομής στη Σελήνη με τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιώντας σεληνιακό έδαφος ως πρώτη ύλη.
«Έχουμε ήδη αποδείξει ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να είναι ένα πολύ αποτελεσματικό εργαλείο και ότι είναι δυνατή η επεξεργασία σεληνιακού ρεγολίθου [χαλαρό υλικό]», λέει ο Laurent Pambaguian, Μηχανικός Τεχνολογίας Υλικών στην ESA.
Μένει να δούμε πώς θα συλλέγεται ο ρεγόλιθος σε επαρκείς ποσότητες και θα παραδίδεται στον εκτυπωτή, και ο Pambaguian προειδοποιεί για την ανάγκη για μια αρχική ρομποτική αποστολή για να διασφαλιστεί ότι το σύστημα λειτουργεί στο μειωμένο βαρυτικό πεδίο της Σελήνης.
Ωστόσο, εάν είναι επιτυχής, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, ένα βασικό κομμάτι του εξοπλισμού θα μπορούσε να σχεδιαστεί, να μεταδοθεί στη Σελήνη και να εκτυπωθεί μέσα σε λίγες ώρες – πολύ πιο γρήγορα από τις ημέρες που θα χρειαζόταν για την αποστολή του με πύραυλο.
Στην ιδέα της Foster + Partners, το υλικό θα εκτυπωθεί 3D σε ένα ελαφρύ, φουσκωτό ικρίωμα.
Ωστόσο, η Bigelow Aerospace προτείνει τη χρήση ενός μικρού αυτόνομου φουσκωτού λοβού και ήδη συνεργάζεται με τη NASA. Οι πρώτες τους φουσκωτές βάσεις στη Σελήνη θα είναι σε θέση μέχρι το 2025, λένε.
Το ρωσικό σχέδιο αποικισμού του βουνού Malapert διευθύνεται επίσης από μια ιδιωτική εταιρεία - τη Lin Industrial.
Πιστεύει ότι η τεχνολογία που απαιτείται για ένα τέτοιο κατόρθωμα δεν είναι διαθέσιμη τώρα, αλλά προβλέπει ότι θα είναι σε μόλις πέντε χρόνια. Συνολικά 50 εκτοξεύσεις πυραύλων θα έκαναν τη βάση πραγματικότητα, αλλά με κόστος σχεδόν 10 δισεκατομμύρια δολάρια.
Στάδιο 3:Ζώντας στη Σελήνη
Όταν πρόκειται για τα εύθραυστα πλαίσια μας, η Σελήνη παρουσιάζει μια σειρά από βιολογικά προβλήματα. Οι άνθρωποι εξελίχθηκαν για να ζουν στη Γη, όχι ένα άγονο κομμάτι βράχου που απέχει πάνω από 380.000 χιλιόμετρα (240.000 μίλια).
Θα πρέπει επίσης να δοκιμάσουμε τις επιπτώσεις της αλλοιωμένης βαρύτητας στη βιολογία μας. «Η μηδενική βαρύτητα είναι εντελώς καταστροφική για το ανθρώπινο σώμα όσον αφορά την απώλεια μυών και την απομετάλλωση του σκελετού», λέει ο Dartnell.
Στη Σελήνη, η βαρύτητα είναι μόνο το ένα έκτο αυτής που έχουμε συνηθίσει. «Δεν ξέρουμε αν είναι αρκετά ισχυρό για να παραμείνει υγιές το ανθρώπινο σώμα», προσθέτει.
Μια άλλη βασική πρόκληση που θα αντιμετωπίσουν οι αποικιστές είναι η ακτινοβολία. Η Γη έχει ατμόσφαιρα και μαγνητικό πεδίο, τα οποία λειτουργούν ως γιγάντιες κουβέρτες ασφαλείας που μας προστατεύουν από τα ηλιακά σωματίδια και τις κοσμικές ακτίνες του Γαλαξία γενικότερα.
Χωρίς φυσική προστασία από αυτούς τους κινδύνους στη Σελήνη, θα πρέπει να βρούμε έναν τρόπο να προστατευτούμε. Διαφορετικά, η ακτινοβολία θα διεισδύσει στο δέρμα των αστροναυτών και θα απορρίψει την ενέργειά της στο DNA τους, οδηγώντας σε ασθένεια ακτινοβολίας, καταρράκτη και πολύ υψηλότερο κίνδυνο καρκίνου.
Η ασπίδα ακτινοβολίας θα πρέπει να έχει πάχος μερικά μέτρα. "Θα χρειαστείτε κάποια μορφή σεληνιακού JCB, την οποία θα χρησιμοποιούσατε για να θάψετε τον βιότοπό σας σε υλικό από τον σεληνιακό ρεγόλιθο", λέει ο Dartnell, εμμένοντας στο μάντρα του ISRU.
Αυτό είναι αρκετό για να απορροφήσει την ακτινοβολία πριν φτάσει σε αυτούς που ζουν μέσα. Τα άλλα απαραίτητα είναι το νερό, το οξυγόνο και η τροφή. Ευτυχώς, ο υδάτινος πάγος που υπάρχει σε μέρη της Σελήνης μπορεί να τροφοδοτήσει τα δύο πρώτα με το λιώσιμο του πάγου και τη διάσπαση του H2 Σηκωθείτε για να φτάσετε στο οξυγόνο.
Το φαγητό πιθανότατα θα προέρχεται από εσωτερικά θερμοκήπια που καλλιεργούν φρέσκα φρούτα και λαχανικά, κάτι που ο Dartnell πιστεύει ότι θα έχει σημασία πέρα από την απλή διατροφή.
«Με την Ανταρκτική, ακόμη και τα πολύ απλά πράγματα όπως η καλλιέργεια ντομάτας έχει αποδειχθεί ότι είναι εξαιρετικά ωφέλιμα για τη διατήρηση της λογικής των ανθρώπων», λέει.
Αυτή η ψυχολογική οπτική γωνία δεν πρέπει να ξεχαστεί. Οι πρώτοι κάτοικοι μιας σεληνιακής αποικίας είναι πιθανό να είναι πολύ μικροί σε αριθμό – οι Ρώσοι, για παράδειγμα, σχεδιάζουν να ξεκινήσουν με δύο άτομα προτού τον αυξήσουν στα τέσσερα.
Η εργασία σε ένα πιεσμένο, στενό και εξωγήινο περιβάλλον επηρεάζει την ψυχή. Μπορούν να αντληθούν διδάγματα από προηγούμενα πειράματα, όπως τα ταξίδια στο ISS και το έργο Mars500, στο οποίο οι εθελοντές ήταν κλειδωμένοι σε απομόνωση για να ξαναδημιουργήσουν ένα πιθανό ταξίδι στον Κόκκινο Πλανήτη.
Τι μπορούμε να μάθουμε
Η επιστημονική έλξη είναι ξεκάθαρη. Τα σεληνιακά δείγματα που επέστρεψαν στη Γη από τους αστροναύτες του Apollo ήταν μια ανεκτίμητη πηγή για την κατανόηση της εσωτερικής λειτουργίας και της ιστορίας του ουράνιου συντρόφου μας.
Ωστόσο, αυτή η γνώση εξακολουθεί να είναι περιορισμένη, καθώς μόνο μια μικρή ποσότητα υλικού επιστράφηκε από μερικές σεληνιακές τοποθεσίες. Μια ομάδα μόνιμων κατοίκων θα έστελνε την ικανότητά μας να μελετήσουμε τη Σελήνη σε υπερένταση.
«Μια καλή σύγκριση είναι πώς μια μόνιμη ανθρώπινη υποδομή στην Ανταρκτική έχει διευκολύνει την επιστημονική έρευνα που δεν θα είχε συμβεί αν απλώς πετούσαμε με αλεξίπτωτο με αυτόματα ωφέλιμα φορτία από καιρό σε καιρό», εξηγεί ο καθηγητής Ian Crawford, πλανητολόγος από το Birkbeck του Πανεπιστημίου. του Λονδίνου.
Είναι ενδιαφέρον ότι η σεληνιακή κατοίκηση θα μπορούσε να επεκτείνει τις γνώσεις μας για περιοχές πολύ πέρα από το Ηλιακό Σύστημα – η Σελήνη θεωρείται από καιρό ως εξαιρετικό μέρος για την κατασκευή τηλεσκοπίων για να κοιτάξουμε στο μακρινό σύμπαν.
Τα οπτικά τηλεσκόπια θα είχαν μια άνευ προηγουμένου θέα στο κέντρο του Γαλαξία μας και τα ραδιοτηλεσκόπια θα ήταν απαλλαγμένα από το ολοένα αυξανόμενο βουητό του σύγχρονου πολιτισμού. Οι άνθρωποι θα μπορούσαν να σταλούν για να κατασκευάσουν και να συντηρήσουν αυτήν τη σειρά οργάνων, όπως ακριβώς κάνουν με τα τηλεσκόπια στην κορυφή του βουνού στη Γη.
Διαβάστε περισσότερα για τη Σελήνη:
- Τι θα γινόταν αν εξορύξαμε τη Σελήνη;
- Τα αφεντικά της Amazon και της Tesla μάχονται για το συμβόλαιο της Σελήνης
- Οι μεγάλοι επιστήμονες που αποκάλυψαν την προέλευση της Σελήνης
- Race to the Moon:Μέσα στα σχέδια της Κίνας για την κατασκευή μιας σεληνιακής βάσης
Με τόσους πολλούς αναξιοποίητους πόρους, η πρώτη βάση της Σελήνης μπορεί να μην χρηματοδοτηθεί καθόλου από κυβερνητικούς διαστημικούς οργανισμούς – η ιδιωτική επιχείρηση θα μπορούσε να είναι η πρώτη που θα δημιουργήσει το κατάστημα. Μια πρόσφατη μελέτη της NASA πρότεινε ότι μια συνεργασία δημόσιου και ιδιωτικού τομέα θα μπορούσε να μειώσει το κόστος της αποστολής κατά 90 τοις εκατό.
Με τα μάτια επίσης στραμμένα σε μια μόνιμη αποικία του Άρη, η Σελήνη θα ήταν ένα εξαιρετικό μέρος για να δοκιμάσετε τις εκκολαπτόμενες τεχνολογίες. Είναι σίγουρα πολύ πιο ασφαλές – αν τα πράγματα πάνε στραβά, χρειάζονται μόνο λίγες μέρες για να κατευθυνθούμε προς την ασφάλεια της Γης. Εναλλακτικά, οι προμήθειες έκτακτης ανάγκης θα μπορούσαν να μεταφερθούν γρήγορα στη σεληνιακή επιφάνεια. Ένα φυλάκιο στον Άρη θα ήταν πολύ πιο απομακρυσμένο, αφήνοντας οποιονδήποτε σε μια αποικία εκεί τουλάχιστον έξι μήνες από τη βοήθεια.
- Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο τεύχος 287 του BBC Science Focus – μάθετε πώς να εγγραφείτε εδώ
