Откако смо почели да шаљемо посаде са мисијама на Месец, људи сањају дан када бисмо га једног дана могли колонизовати. Замислите, насеље на месечевој површини, где се сви стално осећају само око 15% тежине као што су то овде на Земљи. А у своје слободно време колонисти могу вршити све врсте хладних истраживачких стаза по површини у месечевим роверима. Морам признати, звучи забавно!
У новије време је предложена идеја за истраживање и рударство на Месецу. То је делом последица обновљеног истраживања свемира, али и успона приватних ваздухопловних компанија и НевСпаце индустрије. Са мисијама на распореде Месеца за наредне године и деценије, чини се логичним размишљати о томе како бисмо тамо могли поставити и рударску и другу индустрију?
Предложени методи:
Поднесено је неколико предлога за успостављање рударских операција на Месецу; у почетку свемирске агенције попут НАСА-е, али у последње време и приватна интересовања. Многи од најранијих предлога су се појавили током 1950-их, као одговор на свемирску трку, која је лунарну колонију видела као логичан исход лунарног истраживања.
На примјер, 1954. Артхур Ц. Цларке предложио је лунарну базу у којој су модули на надувавање били прекривени мјесечевом прашином за изолацију, а комуникације су обезбијеђене надувавајућим радио јарболом. А 1959. Јохн С. Ринехарт - директор Лабораторија за истраживање рударства у Колорадо школи рудника - предложио је цевасту базу која ће „лебдјети“ по цијелој површини.
Од тог времена НАСА, америчка војска и ваздухопловне снаге и друге свемирске агенције издале су предлоге за стварање лунарног насеља. У свим случајевима, ови планови садржавали су дозволе за коришћење ресурса како би база била што више довољна. Међутим, ови планови су били пре Аполло програма и били су у великој мери напуштени након његовог закључења. Тек су у последњих неколико деценија поново изнесени детаљни предлози.
На пример, за време Бусхове администрације (2001-2009), НАСА је унела могућност стварања „лунарне поставе“. У складу са њиховом Визијом за истраживање свемира (2004), план је захтевао изградњу базе на Месецу између 2019. и 2024. године. Један од кључних аспеката овог плана било је коришћење ИСРУ техника за производњу кисеоника из околног реголита.
Ове планове је отказала Обамина администрација и заменила их планом за мисију Марс Дирецт (позната као НАСА-ино "Путовање на Марс"). Међутим, током радионице 2014. године, представници НАСА састали су се са генератком Харвард Георге Георге Цхурцхом, Петером Диамандисом из Кс Призе фондације и другим стручњацима како би разговарали о повољним опцијама за повратак на Месец.
Радови са радионица, који су објављени у посебном броју Нев Спаце, опишите како би се насеље на Месецу могло изградити до 2022. године за само 10 милијарди УСД. Према њиховим радовима, јефтина база била би могућа захваљујући развоју свемирског бизниса, покретању индустрије НевСпаце, 3Д штампању, аутономним роботима и другим недавно развијеним технологијама.
У децембру 2015. године, у Европском свемирском истраживачком и технолошком центру одржан је међународни симпозијум под називом „Месец 2020.-2030. - ново доба координираног истраживања људи и роботика“. Тада је нови генерални директор ЕСА-е (Јан Воернер) артикулирао жељу агенције да створи међународну лунарну базу користећи роботске раднике, 3Д технику штампања и коришћење ин-ситу ресурса.
2010. године, НАСА је успоставила такмичење у роботском рударству, годишње такмичење засновано на подстицајима, где студенти дизајнирају и граде роботе за навигацију у симулираном марсовском окружењу. Један од најважнијих аспеката такмичења је стварање робота који се могу ослонити на ИСРУ да локалне ресурсе претвори у употребљиве материјале. Изграђене апликације ће такође бити корисне током будућих лунарних мисија.
И друге свемирске агенције имају планове за лунарне базе у наредним деценијама. Руска свемирска агенција (Росцосмос) издала је планове за изградњу лунарне базе до 2020-их, а Кинеска национална свемирска агенција (ЦНСА) предложила је да се таква база изгради у сличном временском оквиру, захваљујући успеху свог Цханг-овог програма.
А индустрија НевСпаце-а такође касно производи неке занимљиве предлоге. 2010. године, група предузетника из Силицијумске долине окупила се како би створила Моон Екпресс, приватну компанију која планира да понуди комерцијални лунарни роботски транспорт и услуге преноса података, као и дугорочни циљ минирања Месеца. У децембру 2015. постали су прва компанија која се надметала за награду Лунар Кс која је изградила и тестирала роботизовану подлогу - МКС-1.
2010. године покренута је компанија Аркид Астронаутицс (преименована у Планетарни ресурси у 2012. години) у сврху развоја и примене технологија за експлоатацију астероида. У 2013. години основана је Дееп Спаце Индустриес са истом наменом. Иако су ове компаније углавном усредсређене на астероиде, привлачност је много иста као и лунарно минирање - које шири људску базу ресурса и изван Земље.
Ресурси:
На основу проучавања месечевих стена, које су вратиле мисије Аполон, научници су сазнали да је месечина површина богата минералима. Њихов укупни састав зависи од тога да ли су стијене настале из лунарне марије (велике, тамне, базалтне равнице формиране од ерупција луна) или од лунарног горја.
Стијене добијене из лунарне марије показале су велике трагове метала, са 14,9% глинице (Ал²О³), 11,8% калцијум-оксида (креча), 14,1% гвожђе-оксида, 9,2% магнезијева (МгО), 3,9% -тног титановог диоксида (ТиО²) и 0,6% натријума оксид (НаО). Они добијени из лунарног горја слични су по саставу, са 24,0% глинице, 15,9% креча, 5,9% гвожђе-оксида, 7,5% магнезија и 0,6% титанијум-диоксида и натријум-оксида.
Исте студије су показале да лунарне стијене садрже велике количине кисеоника, претежно у облику оксидираних минерала. Обављени су експерименти који су показали како овај кисеоник може да се извлачи како би се астронаутима обезбедио ваздух који може продирати, а може се користити за прављење воде, па чак и ракетног горива.
Месец такође има концентрације ретких земљаних метала (РЕМ), које су привлачне из два разлога. С једне стране, РЕМ-ови постају све важнији за глобалну економију, јер се широко користе у електронским уређајима. С друге стране, Кину контролише 90% текућих резерви РЕМ-а; тако да стални приступ спољном извору неки виде као питање националне сигурности.
Слично томе, Месец има значајне количине воде садржане у његовом месечевом реголиту и у трајно осјенчаним областима у његовим северним и јужним поларним областима. Ова вода би такође била драгоцена као извор ракетног горива, а да не спомињемо питку воду за астронауте.
Поред тога, месечеве стијене откриле су да унутрашњост Месеца такође може садржати значајне изворе воде. А из узорака лунарног тла израчунато је да би адсорбована вода могла постојати у концентрацији у траговима од 10 до 1000 делова на милион. У почетку је, међутим, дошло до тога да су концентрације воде унутар месечевих стијена резултат контаминације.
Али од тог времена, више мисија нису само пронашле узорке воде на месечевој површини, већ су откриле и доказе одакле потиче. Прва је била Индија Цхандраиаан-1 мисија, која је послала ударни удар на месечеву површину 18. новембра 2008. Током свог 25-минутног спуштања, истражитељка висинског састава Цхандра (ЦХАЦЕ) пронашла је доказе о води у Месечевој танкој атмосфери.
У марту 2010. године, мини-РФ инструмент на броду Цхандраиаан-1 открили су више од 40 трајно затамњених кратера у близини Месечевог северног пола за које се претпоставља да садрже чак 600 милиона метричких тона (661.387 милиона америчких тона) воде-леда.
У новембру 2009. свемирска сонда НАСА ЛЦРОСС направила је сличне налазе по јужном поларном подручју, као ударни удар који је послао на површину разбацани материјал за који је показано да садржи кристалну воду. Током 2012. године, анкете које је спровео Лунар Рецоннаиссанце Орбитер (ЛРО) показале су да лед чини до 22% материјала на поду кратера Схаклетон (који се налази у јужном поларном региону).
Теоретизовано је да је сва та вода испоручена комбинацијом механизама. За једно, редовно бомбардовање комета који носе воду, астероида и метеороида током геолошких временских скала могло је одложити већи део тога. Такође се тврди да се локално производи од водоничних јона соларног ветра који се комбинују са минералима који носе кисеоник.
Али можда највреднија роба на површини Месеца може бити хелијум-3. Хелијум-3 је атом који Сунце емитује у огромним количинама и нуспродукт је фузијских реакција које се одвијају унутра. Иако је мала потражња за хелијумом-3 данас, физичари сматрају да ће он послужити као идеално гориво за фузијске реакторе.
Сунчев сунчев ветар носи хелијум-3 од Сунца и ван у свемир - на крају у потпуности из Сунчевог система. Честице хелијума-3 могу се упасти у објекте који им се усмеравају, попут Месеца. Научници нису успели да пронађу ниједан извор хелијума-3 овде на Земљи, али чини се да је на Месецу у огромним количинама.
Предности:
Са комерцијалног и научног становишта, постоји неколико разлога због којих би рударство Месеца било корисно човечанству. За почетак би било апсолутно неопходно за све планове о изградњи насеља на Месецу, јер би коришћење ин-ситу ресурса (ИСРУ) било далеко исплативије од превоза материјала са Земље.
Такође, предвиђа се да ће предложени напори за истраживање свемира за 21. век захтевати велике количине материјала. Оно што је минирано на Месецу било би лансирано у свемир за делић цене онога што се минира овде на Земљи, због много ниже гравитације и брзине бекства од Месеца.
Поред тога, Месец има обиље сировина на које се човечанство ослања. Као и Земља, састављен је од силикатних стијена и метала који су диференцирани између геохемијски различитих слојева. Они се састоје од унутрашњег језгра богатог гвожђем и спољне језгре богате гвожђем, делимично истопљеног граничног слоја и чврстог плашта и коре.
Поред тога, већ неко време је препознато да би лунарна база - која би укључивала рад с ресурсима - била благодат за мисије даље у Сунчев систем. За мисије које иду на Марс у наредним деценијама, спољним Сунчевим системом, или чак Венером и Меркуром, способност поновног коришћења из лунарне запреке драстично би смањила трошкове појединих мисија.
Изазови:
Наравно, перспектива успостављања рударских интереса на Месецу такође представља неке озбиљне изазове. На пример, било која база на Месецу треба да буде заштићена од површинских температура, које се крећу од врло ниских до високих - 100 К (-173,15 ° Ц; -279,67 ° Ф) до 390 К (116,85 ° Ц; 242,33 ° Ф) - на екватору и просечно 150 К (-123,15 ° Ц; -189,67 ° Ф) у поларним пределима.
Изложеност зрачењу је такође проблем. Због изузетно танке атмосфере и недостатка магнетног поља, месечева површина доживљава упола мање зрачења као предмет у међупланетарном простору. То значи да би астронаути и / или лунарни радници били изложени великом ризику излагања космичким зракама, протонима из соларног ветра и зрачењу изазваном соларним бакљама.
Затим је ту Месечева прашина, која је изузетно абразивна стаклена супстанца која се формира милионима година микрометеорита који утичу на површину. Због непостојања временских прилика и ерозије, месечина прашина је необрађена и може се покварити са машинама и представља опасност по здравље. Најгоре од свега, штап је у свему ономе што додирне, и био је велика сметња за посаде Аполона!
И док је нижа гравитација привлачна што се тиче лансирања, није јасно који ће дугорочни здравствени ефекти имати на људе. Као што су показала поновљена истраживања, излагање нулте гравитације током вишемјесечних периода узрокује мишићну дегенерацију и губитак коштане густине, као и смањену функцију органа и депресивни имунолошки систем.
Уз то, постоје потенцијалне законске препреке које лунарно копање може представљати. То је због „Уговора о принципима који регулишу активности држава на истраживању и кориштењу свемира, укључујући Месец и друга небеска тела“ - иначе познат као „Уговор о свемирском свемиру“. У складу са овим уговором, који надгледа Канцеларија Уједињених нација за питања свемира, ниједној нацији није дозвољено да поседује копно на Месецу.
И док се доста спекулише о "пукотини" која изричито не забрањује приватно власништво, о томе не постоји правни консензус. Као такав, како лунарна истраживања и експлоатација постају већа могућност, морат ће се разрадити законски оквир који осигурава да се све подиже и напредује.
Иако је можда далеко, није неразумно мислити да бисмо једног дана могли да минирамо Месец. А с богатом залихама метала (која укључује РЕМ-ове) који постају део наше економије, могли бисмо гледати будућност коју карактерише пост-оскудица!
Овдје смо писали многе чланке о ископавању и колонизацији Месеца у часопису Спаце Магазине. Ево ко су били први људи на Месецу ?, која су била прва слетања Луне ?, Колико људи је шетало месецом? Можете ли купити земљу на Месецу? И изградити свемирску базу, 1. део: Зашто мине на Месец или астероид?
За више информација, провјерите ову инфографику о Мининг Минингу из НАСА-ине лабораторије за млазни погон.
Астрономи Цаст такође има неколико занимљивих епизода на ову тему. Слушајте овде - Епизода 17: Одакле је почео месец? и епизода 113: Месец - први део
Извори:
- НАСА: Истраживање соларног система - Земљин Месец
- НАСА - Симулација екстракције хелијума 3 из лунарног Илменита
- Википедија - Месец
- Википедија - Колонизација Месеца
