Добродошли назад у нашу серију о Колонизацији Сунчевог система! Данас ћемо погледати оне најближе небеским суседима Земљи. Тако је, гледамо Месец!
Вероватно је да смо сви чули за то више пута у животу, па чак и да имамо неке властите мисли о овој теми. Али за свемирске агенције широм света, футуристе и приватне ваздухопловне компаније, идеја колонизације Месеца није питање „ако“, већ „када“ и „како“. За неке је успостављање сталног људског присуства на Месецу ствар судбине, док је за друге ствар опстанка.
Није изненађујуће да планови за успостављање људског насеља претходе и слетању Месеца и свемирској трци. У последњих неколико деценија, многи од ових планова били су испражњени и ажурирани захваљујући плановима за обновљену еру лунарног истраживања. Па шта би било потребно да се успостави трајно људско присуство на Месецу, када би се то могло догодити, и да ли смо спремни на тај изазов?
Пре него што су били предложени за месечеве колоније, идеја човечанства која живи на Месецу детаљно је истраживана у фикцији, а примери су датирани уназад једног века. Поред тога, већ почетком 20. века постојала су велика нагађања да је Месец можда већ насељен аутохтоним животним облицима (слично ономе што се веровало о Марсу).
Примери из фикције:
Између 1940-их и 1960-их, аутор научне фантастике Роберт А. Хајнлејн опширно је писао о првим путовањима и евентуалној колонизацији Месеца. Ту су обухваћене више кратких прича из четрдесетих година прошлог века које описују какав би био живот у насељима на „Луни“ (назив који Хаинлеин обично користи за описивање колонизованог Месеца.
Хеинлеин је 1966. објавио роман за награде Хуго, Месец је оштра љубавница, која говори о потомцима лунарне казнене колоније која се бори за независност од Земље. Ова прича добила је велико признање због начина на који је комбиновала политичке коментаре са питањима као што су истраживање свемира, одрживост и вештачка интелигенција. Такође је у овом раду Хеинлеин сковао термин „ТАНСТААФЛ“ - акроним за „Нема такве ствари као слободног ручка“.
Године 1985. Хеинлеин је пуштен Мачка која хода кроз зидове, где се највећи део књиге одвија на Слободној Луни након што је победила у својој борби за независност и укључује ликове из неких његових претходних дела.
Лунарну колонизацију такође је истраживао у фикцији покојни и сјајни Артур Ц. Цларке. Ово је укључивало и кратку причу Земаљска светлост (1955), где се насеље на Месецу нашло ухваћено усред рата између Земље и савеза између Марса и Венере. Ово је уследило Пад Моондуста (1961), на којем се налази лунарни брод пун туриста који тоне у море Моондуста.
1968. године Цларке је сарађивао са редитељем Станлеијем Кубрицк-ом на стварању научнофантастичног филма 2001: Свемирска одисеја, где се део парцеле одвија у америчкој лунарној колонији која је под карантином након што се у близини пронађе предмет страног порекла. Цларке је то детаљније образложио у верзији романа која је објављена исте године. Лунарна колонија спомиње се и у Цларкеовој маглини и у Хуго награђеном роману Састанак са Рамом (1973).
Сурадница велике научне фантастике Урсула К. Ле Гуин такође укључује лунарну колонију у свом роману из 1971. године Небески струг, која је 1972. освојила награду Лоцус за најбољи роман и два пута је адаптирана у филм (1980. и 2002). У алтернативној стварности, лунарне базе су успостављене 2002. године, а потом их напада непријатељска ванземаљска врста из Алдебарана (која је у другој стварности бенигна).
1973. покојни и сјајни Исак Асимов објавио је роман Сами Богови, где се трећи одељак одвија у лунарном насељу почетком 22. века.Лунатицс (1988) Ким Станлеи Робинсон (аутор часописа Црвени Марс трилогија, 2312 и Аурора) центри на групу поробљених рудара који су приморани да раде под површином луна да покрену побуну.
У краткој причи из 1995. године „Бирд Ланд Сик“ Аластаира Реинолдса помиње се Месечева колонија са економијом усредсређеном на копање хелијума-3. 1998. године Бен Бова је пуштен Моонрисе и Моонвар, два романа усредсређена на лунарну базу коју је основала америчка корпорација и која се на крају побунила против Земље. То су део његове серије „Гранд Тоур“ која се колективно бави колонизацијом Сунчевог система.
2017. године Анди Веир (аутор Марсовка) пуштен Артемис, роман постављен у лунарном граду чија се економија темељи на лунарном туризму. Значајна пажња посвећена је детаљима свакодневног живота на Месецу, што укључује описе нуклеарне електране, топионице алуминијума и постројења за производњу кисеоника.
Предлози:
Најранији забиљежени примјер људи који живе на Мјесецу направио је у 17. вијеку владика Јохн Вилкинс. У његовој Дискурс о новом свету и другој планети (1638) предвиђао је да ће људи једног дана научити да савладају лет и оснују лунарну колонију. Међутим, детаљни и научно утемељени предлози стигли би тек у 20. век.
1901. написао је Х. Г. Веллс Први људи на месецу, који прича причу о локалним месечевим становницима (Селенитима) и укључује елементе стварне науке. 1920. године Константин Циолковски (кога многи сматрају „оцем астронаутике и ракетарства“) написао је роман Изван Земље. Овај роман описује причу о колонизацији људи Сунчевог система и детаљно описује какав би био живот у свемиру.
Са почетком свемирске трке 1950-их, научници, инжињери и архитекти предложили су низ концепата и дизајна. 1954. Артхур Ц. Цларке предложио је стварање лунарне базе која ће се састојати од модула на надувавање прекривених лунарном прашином за изолацију. Биће одржавана комуникација са астронаутима на терену помоћу надувавајућег радио телескопа.
Временом ће се изградити већа, стална купола која се ослањала на пречишћивач ваздуха на бази алги, нуклеарни реактор за снагу и електромагнетске топове за покретање терета и горива бродовима у свемир. Цларке ће овај предлог истражити даље са својом кратком причом из 1955. године Земаљска светлост.
1959. америчка војска покренула је студију
Године 1959. Јохн С. Ринехарт - тада директор лабораторија за истраживање рударства у Колорадо школи рудника - предложио је лунарну структуру која би могла „[плутати] у стационарном океану прашине“. То је било одговор на тадашњу популарну теорију да су на Месецу били дубоки океани реголита који су били дубоки 1,5 км.
Овај концепт је представљен у Ринехартовој студији, "Основни критеријуми за изградњу Месеца", у часопису Часопис Британског интерпланетарног друштва, где је описао „плутајућу базу“ која се састоји од полуцилиндраша са полу-куполама на оба краја и микрометероидним штитом постављеним изнад.
1961. године, исте године када је председник Кенеди најавио програм Аполо, америчке ваздухопловне снаге објавиле су тајни извештај заснован на претходној процени лунарне војне базе коју је направила америчка војска. Познат као Лунек Пројецт, план је захтевао слетање лунарне посаде која би на крају до 1968. године довела до подземне базе Ратног ваздухопловства на Месецу.
1962. године, Јохн ДеНике (руководилац програма за НАСА-ино напредне програме) и Станлеи Захн (технички директор за студије лунарног базовања у свемирском одељењу компаније Мартин) објавили су студију под називом „Лунар Басинг“. Њихов концепт тражио је стварање подземне базе која се налази код Мора спокоја, будућег места слетања Аполло 11 мисија.
Попут Цларкеовог предлога, ова база би се ослањала на нуклеарне реакторе за напајање и систем филтрације ваздуха на бази алги. База би се састојала од 30 модула станишта подељених између седам животних зона, осам оперативних подручја и 15 подручја логистике. укупна база требало би да мери 1300 м² (14,000 фт²) у величини која може да прими 21 члана посаде.
Током 1960-их, НАСА је произвела више студија која су се залагала за стварање станишта инспирисаних мисијском архитектуром програма Аполло (нарочито, Сатурн В ракете и њихови деривати). Ови планови предвиђају постављање модула свемирске станице на месечеву површину и коришћењем постојећих дизајна и технологија како би се смањили трошкови и обезбедила поузданост.
1963. године током 13 Зборник радова Колоквијума о лунарном и планетарном истраживању, Виллиам Симс је написао студију под називом „Архитектура лунарне базе“. Његов дизајн је захтевао да се испод зида ударног кратера изгради станиште са копненим пољем у близини за свемирске летелице. Станиште би било горе три приче високо
Ови прозори би такође омогућили улазак светлости у станиште и били би изолирани са резервоарима за воду ради заштите од зрачења. Снагу су требали осигурати нуклеарни реактори, док ће дијелови станишта бити посвећени пружању уредских простора, радионица, лабораторија, животних простора и фарми за производњу што више хране посаде.
Али можда најутицајнији дизајн ере Аполона био је двотомни „Студија синтезе лунарне базе“, коју је 1971. године довела ваздухопловна компанија Северна Америка Роцквелл. Студија је произвела концептуални дизајн за низ Лунарних површинских база (ЛСБ) који су изведени из сродне студије за орбиту лунарне станице.
Последњих година више свемирских агенција има нацрте приједлога за изградњу колонија на Месецу. Јапан је 2006. године објавио планове за месечину базу до 2030. године. Русија је сличан предлог предложила 2007. године, а који ће бити изграђен између 2027.-32. Године 2007, Јим Бурке са Међународног свемирског универзитета у Француској предложио је стварање Лук Ноиног арке како би се осигурало да ће људска цивилизација преживети катаклизмични догађај.
У августу 2014. године, представници НАСА састали су се са лидерима у индустрији како би разговарали о исплативим начинима изградње лунарне базе у поларним регионима до 2022. године. НАСА је 2015. нацртала концепт за лунарно насељавање који би се ослањао на роботске раднике (познат као Транс -Формерс) и хелиостати за стварање лунарног насеља око Месечевог поларног региона.
Године 2016. шеф ЕСА Јоханн-Диетрицх Ворнер предложио је стварање међународног села на Месецу као наследника међународне свемирске станице. Стварање овог села ослањало би се на иста међуресорна партнерства као и ИСС, као и партнерства влада и приватних интереса.
Изазови:
Наравно, стварање лунарне колоније представљало би огромну обавезу у погледу времена, ресурса и енергије. Иако развој ракета за вишекратну употребу и друге мере смањују трошкове појединачних лансирања, слање корисних терета на Месец је и даље веома скуп подухват - нарочито тамо где би се тражило више тешких лансирања.
Ту су и ствари многих природних опасности које потичу од живота на телу попут Месеца. Они укључују екстремне температуре, при чему страна окренута сунцу има високе од 117 ° Ц (242 ° Ф), док тамна страна има минимум -43 ° Ц (-46 ° Ф). Већи део месечеве површине такође је изложен утицајима метеороида и микрометеороида.
Месец такође има атмосферу која је слаба, практично је вакуум. То је део разлога због којег Месец пролази кроз такве екстремне температуре и зашто је површина обележена ударцима (тј. Нема атмосфере за метеоре који би изгорели). То такође значи да ће свака насеља морати бити херметичка, под притиском и изолирана од вањског окружења.
Недостатак атмосфере (као и магнетосфере) такође значи да је површина изложена много више зрачења од онога на шта смо навикли овде на Земљи. Ово укључује соларно зрачење које се погоршава током соларног догађаја и космичке зраке.
Могући методи:
Од почетка свемирског доба објављено је више предлога о томе како и где би се могла изградити лунарна колонија. Тамо где је од посебног значаја јер ће свако насеље морати да обезбеди степен заштите од елемената. Као што каже, три најважнија разматрања у вези са некретнинама су: „локација, локација и локација“.
Из тог разлога током година је поднесено више предлога за изградњу лунарних станишта на локацијама које би омогућиле природну заштиту и / или задржавање. Тренутно је најпопуларнији од њих јужни пол Аиткен слив, масивно подручје удара око Месечевог поларног јужног региона Месеца које је снажно затрпано.
Једна од главних привлачности ове регије је чињеница да је она трајно засјењена, што значи да доживљава много стабилније температуре. Поред тога, више мисија потврдило је присуство воденог леда у региону, који би се могао скупити да би се све направило од водоника (или
Поред тога, сваки покушај колонизације Месеца мораће да искористи технологије попут производње адитива (ака. 3Д штампање), роботских радника и телеприсуства. База (или базе) такође ће се морати произвести и снабдевати што је више могуће коришћењем локалних ресурса, методом познатом као употреба ин-ситу ресурса (ИСРУ).
НАСА и ЕСА истражују концепт већ дужи низ година и обе су произвеле сопствене методе за претварање лунарног реголита и других ресурса у употребљиве материјале. На пример, од 2013. године, ЕСА сарађује са фирмом за архитектонски дизајн Фостер + Партнерс како би дизајнирао своје међународно сеоце на месецу.
Њихова предложена метода за изградњу ове базе састоји се од постављања оквира на надувавање на површину који би затим били прекривени бетоном начињеним од лунарног реголита, магнезијумовог оксида и соли за везање. НАСА је предложила сличан метод који позива на роботске раднике који користе „синтрани“ реголит на базе 3Д штампања. Састоји се од топљења реголита бомбардовањем микроталасним пећницама, а затим штампањем у облику растопљене керамике.
Остале идеје укључују изградњу станишта у земљу и имају горњи ниво који пружа приступ површини и омогућава природно осветљење. Чак постоји предлог за изградњу лунарних насеља унутар стабилних цеви лаве, које не би
Чак постоји предлог за Соленоидну базу Месеца која би обезбедила сопствено заштитно зрачење. Овај концепт представио је грађевински инжењер Марцо Перони на Форуму и изложби свемирске и астронаутике 2017 АИАА и састоји се од прозирних купола затворених тором високонапонских каблова. Овај торус би обезбедио активно магнетно окидање против зрачења и омогућио би изградњу насеља било где на површини.
Обиље леда око поларних региона обезбедиће досељеницима стални извор воде за пиће, наводњавање и чак би се могао прерадити у производњу горива и кисеоника који може дисати. Биће потребан строг режим рециклирања како би се осигурало да се отпад сведе на минимум
Ови тоалети за компостирање могу се комбиновати са лунарним реголитом да би се створило растуће тло, које би се затим могло наводњавати помоћу воде сакупљане у земљи. То би било од суштинског значаја с обзиром на то како би лунарни колонисти требали узгајати већи део своје хране да би смањили број пошиљки које би требало редовно слати са Земље.
Лунарна вода би се такође могла користити као извор енергије ако су колоније опремљене батеријама за електролизу (где се молекули воде деле на водоник и кисеоник, а водоник сагорева). Остали извори енергије могли би укључивати соларне низове, који би се могли градити око обода кратера и усмеравати струју до насеља у њима.
Соларна енергија са свемира такође би била у могућности да обезбеди обилну енергију насељима широм лунарног пејзажа. Нуклеарни реактори су друга опција, као и фузијски (токамак) реактори. Ова последња опција је посебно атрактивна обзиром на чињеницу да је хелијум-3 (извор енергије за фузијске реакторе) обилнији на месечевој површини него на Земљи.
Потенцијалне користи:
Да будемо фер, успостављање колоније било ког од небеских тела у нашем Сунчевом систему има неке озбиљне потенцијалне користи. Али имати колонију на најближем небеском телу Земљи било би посебно корисно. Не само да бисмо могли да спроводимо истраживање, извлачимо ресурсе и искористимо предности нових технологија, постојање базе на Месецу би олакшало мисије и напоре колонизације на другим планетима и месецима.
Једноставно речено, колонија на Месецу могла би да делује као одскочна даска ка Марсу, Венери, Астероидном појасу и шире. Имајући инфраструктуру на површини Месеца и у орбити - која би могла допуњавати и поправљати свемирске летелице које иду даље у Сунчев систем - могли бисмо обријати милијарде трошкова мисија из свемира.
То је један од разлога зашто НАСА планира успоставити свемирску станицу у орбити Месеца - Лунар Орбитал Платформ-Гатеваи (ЛОП-Г), ака. Лунар Гатеваи, раније познат као Капија дубоких свемира. То је такође један од разлога зашто ЕСА жели да изгради своје Моон Виллаге са међународним партнерима. Кина и Русија такође размишљају о својим површинским или орбиталним стаништима управо из тог разлога.
Лунарно истраживање би такође било веома уносно. Проучавајући ефекте ниске гравитације на људско тело, астронаути ће бити боље припремљени за суочавање са ефектима дуготрајних свемирских путовања, мисијама на Марс и другим телима где је ниска г реалност. Ове студије би такође могле помоћи да се отвори пут ка успостављању колонија на тим телима.
Далека страна Месеца такође нуди озбиљне могућности за све врсте астрономије. Пошто је окренут од Земље, далека страна Месеца је без радио сметњи, што га чини идеалном локацијом за радио телескопе. Пошто Месец нема атмосферу, оптички низови телескопа - попут ЕСО-овог веома великог телескопа (ВЛТ) у Чилеу - такође не би имали сметње.
А онда имате интерферометре - попут ЛИГО-а и телескопа Евент Хоризон (ЕХТ) који би могли да претражују гравитационе таласе и сликају црне рупе с већом ефикасношћу. Могле би се извести и геолошке студије које би откриле много више о Месецу и формирању система Земља-Месец.
Обиље ресурса на Месецу, попут хелијума-3 и разних драгоцених и реткоземаљских метала, такође би могло да омогући извозну економију. Томе би помогло и чињеница да Месец има много мању брзину бекства од Земље - 2,38 км / с (1,5
Али, наравно, ниједна лунарна економија не би била потпуна без лунарног туризма. Колонија на површини, плус инфраструктура у орбити, омогућила би редовне посете Месецу и исплативим, па чак и профитабилним. Није тешко замислити да би то могло довести до успостављања свих врста слободних активности - од летовалишта и коцкарница до музеја и експедиција широм површине.
Са правом врстом посвећености у погледу ресурса, новца и рада - да не спомињем неке озбиљно авантуристичке душе! - могло би постојати нешто као што су Селенци једног дана (или како их је Хајнлеин звао, „Лоониес“).
Овдје смо писали многе чланке о лунарној колонизацији у часопису Спаце Магазине. Ево плана Паул Спудис-а за одрживу и повољну лунарну базу, зашто најпре колонизовати месец? Стабилна лава цев може да обезбеди потенцијално људско станиште на Месецу и ЕСА планира да изгради међународно село ... на месецу !.
За више информација погледајте нашу четвородијелну серију „Изградња базе мјесеца“:
- Изградња базе на месецу: 1. део - Изазови и опасности
- Изградња базе месеца: Други део - Концепти станишта
- Изградња базе Месеца: Део 3 - Структурни дизајн
- Изградња базе базе: Део 4 - Инфраструктура и транспорт
Да бисте погледали какав би живот и рад могао бити на Месецу, погледајте шта је месечно минирање ?, и ово је важно! Студенти смишљају како направити пиво на Месецу.
Астрономи Цаст такође има неколико драгих епизода на ову тему. Ево епизоде 115: Месец, 3. део: Повратак на Месец.
Извори:
- НАСА - Земљин Месец
- НАСА - Месец до Марса
- НАСА - Шта је Артемис?
- Википедија - Колонизација Месеца
- ЕСА - Изградња лунарне базе са 3Д штампањем
- ПСРД - Ископавање Месеца, Марса и Астероида
- ПСРД - Космохемија и истраживање људи
- НАСА - Студија синтезе лунарне базе - Вол. И и Вол. ИИ
- ЛПИ - Лунарне базе и свемирске активности 21. века
- Астрономија - Моон Виллаге: Први корак човечанства ка лунарној колонији?
