Vedestä ja heliumista tulee kuuhun tärkeimpiä resursseja, kun ihmiset lopulta päättävät perustaa siihen pysyviä tukikohtia. Mitä haasteita he kohtaavat?
Nyt ainoa maanlaskijoiden laite matkustaa kuulla. Hän on kiinalainen. Kuinka hopeinen maisema muuttuu, jos massiivinen laajentuminen alkaa ja onko Venäjä näkyvissä maan satelliitissa?
Harvoin taimet
Kiinalainen Chang'e 4 laskeutui ensimmäistä kertaa historiassa kuun toiselle puolelle 3. tammikuuta 2019. Kaikki aiemmat tehtävät, mukaan lukien Yhdysvaltain astronauttien laskeutuminen, tapahtuivat satelliitin puolella, joka on näkyvissä maasta. Operaation tavoitteet ovat biologiset kokeet ja "naapurin" pinnan tutkiminen.
Kiinalaisten ensimmäinen menestys ja heti ainutlaatuinen saavutus - he onnistuivat kasvattamaan puuvillaa. Luonnollisesti siemenet itäivät erityisellä inkubaattorilla laskeuttajan aluksella. Kuten BBC totesi, pääongelma ei ollut siementen tarjoaminen kasvulle tarvittavilla aineilla, vaan mikroilmaston ylläpitäminen: Kuun lämpötila vaihtelee välillä -173 ° C - + 100 ° C tai enemmän. Kasvi asui useita päiviä ja kuoli kuunvalossa - maapallon ei pysty ylläpitämään mikroilmastoa lämpötilassa alle -170 ° C yli 14 vuorokautta. Lisäksi kiinalainen uutistoimisto ilmoitti, että yö oli odotettua kylmempää, vaikka yksityiskohtia ei ole vielä saatavilla.
Kasvavat kasvit Kuulla avaavat mahdollisuudet maanpinnan satelliitin ja muiden planeettojen kolonisaatioon: ne ratkaisevat ongelmat, jotka aiheutuvat aseman toimittamisesta happea ja ruokarajoituksista.
Mainosvideo:
Miksi kuu?
Maapallon ulkopuolella houkuttelevin kohde pitkäaikaisiin asutuksiin on sen luonnollinen satelliitti. Erityisesti Kuu on ainutlaatuinen avaruuden laajentumisen suhteen.
Tämän ymmärtävät kaikki nykyaikaiset avaruusteollisuuden toimijat, edellä mainitusta Kiinasta Intiaan Chandrayaan-2-projektinsa kanssa (markkinoille saattamisen on tarkoitus tapahtua tämän vuoden huhtikuussa), ja Israeliin, jonka avaruusyritys SpaceIL odottaa laskevansa laitteensa kuulle helmikuussa, joka laukeaa avaruuteen. Space X -yhtiön raketti.
Mutta Kuu ei ole houkutteleva paitsi tekniikan koestuspaikkana - käytettävissä olevat resurssit tekevät siitä ponnahduslautan avaruuden valloittamiselle. Ensinnäkin, puhumme vedestä ja hiukan pidemmässä perspektiivissä helium-3: sta (yksi heliumin isotoopeista).
Helium-3 on potentiaalisesti erittäin tehokas tulevaisuuden energialähde, kun ihmiskunta hallitsee hallitun lämpöydinfuusion. Sitten laskelmien mukaan on halvempaa uuttaa tätä ainetta kuun pinnalta kuin maapallolta (missä sitä on erittäin niukasti), joten tämän resurssin kehitys voi kääntää paitsi avaruussfäärin, myös elämän planeetallamme.
"Kun hajotat vesimolekyylin, saat happea ja vetyä, jotka ovat kriittisiä sekä hengitykselle että rakettipolttoaineen tuotannolle", kertoo Michael Poston USA: n Lounais-tutkimuslaitoksesta vettä käytettäessä maan satelliitissa. Kuun vettä varastoidaan jäänä, pääasiassa napakorkkeihin.
Regolith - kuun maaperän vapaasti virtaava pintakerros - sisältää myös happea, piitä, rautaa, alumiinia ja magnesiumia, jotka voidaan erottaa kuumentamalla - tätä varten voidaan käyttää auringonvalokonsentraattoreita valtavien peilien tai linssien muodossa. Tämä tekniikka on osoittautunut tehokkaaksi testiissä maapallolla, toteaa Nature.
Lisäksi avaruusalusten laukaisu Kuusta on energiatehokkaampaa ja siten halvempaa - satelliitin painovoima on vain 17% maan maapallosta, eikä ilmakehän puuttumisen vuoksi tarvitse vastustaa ilmanvastusta.
Uusi talo
Jopa suhteellisen yksinkertaisen asuinrakenteen rakentaminen kuuhun, joka on ihmiskunnan etuosa satelliitilla, vaatii enimmäisresursseja ja ennennäkemättömiä toimenpiteitä. Kuunpohjan rakennusprojekti kattaa useita avainominaisuuksia: sijainti, turvallisuus, ruoka.
- Paikka. Kuten johtava tieteellinen Nature -lehti toteaa, sijainnin valinnassa on kaksi vaihtoehtoa: asettua Kuun päiväntasaajaan tai sen napaan. Jokainen vaihtoehto tarjoaa omat ainutlaatuiset ominaisuutensa. Rakettien laskeminen päiväntasaajasta on helpompaa ja yhteydenpito maan kanssa on helpompaa, mutta kahden viikon kuunyöt aiheuttavat lisärasitusta siirtokunnan virtalähteelle. Pylväät puolestaan voivat tarjota asukkaille jään ja siten veden läheisyyden, mutta aiheuttavat vaikeuksia ajoneuvojen vastaanottamisessa ja laukaisussa huonoimpien valaistusolosuhteiden vuoksi. Lisäksi pylväällä sijaitsevalla siirtokunnalla voi olla ongelmia kommunikoinnissa maan kanssa.
- Turvallisuus. Siirtokunnan tulevien asukkaiden on paitsi poimittava tai tuotava resursseja myös torjuttava vaaroja, joita ei esiinny maapallolla, ja matalia kiertoratoja. Esimerkiksi ilmakehän ja magneettikentän puuttuminen johtaa lisääntyneeseen taustasäteilyyn satelliitin pinnalla. Teoriassa suoja olisi myös hyvä antaa suojaa asteroideilta. Siksi asuntojen rakentamisessa ehdotetaan käytettäväksi regoliittia - kuun maaperän pintakerrosta - tai varustamaan pohja laavaputkissa: onteloissa, jotka jäävät muinaisten tulivuorten purkautuneiden laavavirtausten jälkeen. Tällaiset tunnelit voivat saavuttaa useita kilometrejä ja halkaisijaltaan satoja metrejä. Yhden niistä nauhoitti intialainen laite Chandrayaan vuonna 2010: pituus on noin 2 km, leveys on 360 m.
- Ruoka ja resurssit. Kuten Nature-artikkelin kirjoittajat odottivat ja kiinalaiset vahvistivat Kuun "pimeällä" puolella, on täysin mahdollista kasvattaa kasveja maan satelliitilla. Ruoan lisäksi keinotekoisella valolla kasvatettavat kasvit tuottavat happea myös tuleville kolonisteille.
Joka tapauksessa siirtomaiden täydellisestä omavaraisuudesta ei tule puhua tulevina vuosina. Vaikka kuun tukikohta pystyy toimittamaan itselleen kaiken tarvittavan, siirtokunnan riippuvuus metropolista (Maasta) jatkuu uusien siirtomaalaisten ja tekniikoiden tulon suhteen.
Pysyykö Venäjä avaruusvoimana?
Avaruusteollisuudessa Venäjällä on haasteita sekä Yhdysvalloilta että alan kasvaville toimijoille - Kiinalle, Intialle, Japanille tai Israelille.
Siitä huolimatta pelkästään "kuuhun" meneminen on erittäin vaikea tehtävä ja edes johtavien maailmanvaltioiden voiman ulkopuolella. NASA aikoo tehdä yhteistyötä Roskosmosin kanssa kuun aseman rakentamisessa. Tämä projekti voi hyvin täyttää sen avaruusyhteistyön tyhjiön, joka voi syntyä, jos Yhdysvallat vetäytyy ISS-projektista. Oletetaan, että jo XXI-luvun 20-luvulla amerikkalaiset pystyvät toimittamaan astronautit kansainväliselle avaruusasemalle yksin - ainakin tätä varten on olemassa Elon Muskin Crew Dragon- ja Boeing's Starliner -projektit.
Mutta Roscosmosilla on hihassaan vielä muutama valttikortti, joka on tarkoitettu sekä Kuun että aurinkokunnan kauempana olevien kohteiden tutkimiseen ja hallitsemiseen.
TASS: n mukaan Venäjä kehittää myös konseptia Soyuz-kuula-avaruusalukselle, joka, kuten Roskosmosin päällikkö Dmitry Rogozin kertoi, pyysi NASAa luomaan toisen varmuuskopiojärjestelmän kuunoperaatioille.
RIA Novostin mukaan Roskosmos määritteli helmikuun alussa Yenisein erittäin raskaan kantoraketin mieluumman maapallosatelliitin lennoille. Tämä vaihtoehto tarjoaa kuusi sivulohkoa, joissa on RD-171MV-moottorit, sekä keskilohkon, jossa on moottori RD-180.
"Veden havaitseminen jäätyneessä tilassa kuun regolithin alla napa-alueilla vie Kuun tutkimuksen uudelle tasolle", kommentoi Forbes Kuun etsintämahdollisuuksia Roscosmosin lehdistöpalvelussa.
Venäjän maapallon satelliittitutkimusohjelma sisältää joukon itsenäisiä tehtäviä:
- Luna-maapallo (Luna-25). Nykyaikaisen pehmeän laskutekniikan testaamiseen. Projektin on tarkoitus olla vuonna 2019.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). Väliradio kuunresurssien maailmanlaajuiseen tutkimukseen ja etsintään, jonka on tarkoitus aloittaa toiminta vuosina 2021-2022.
- "Luna-Resurs-1" (PA), ("Luna-27"). Suurenkokoinen laskuri regolithin opiskeluun maan satelliitin etelänavalla. Roscosmos odottaa käynnistävän hankkeen vuosina 2022-2023.
Kuten tästä luettelosta voidaan nähdä, Venäjä (jopa täysin "omissa", ei kansainvälisissä hankkeissa) on suunnattu paitsi Kuun perustutkimukseen, myös tämän taivaankappaleen resurssien tutkimiseen.
Poliittiset hetket
Valtionyhtiö muistutti yhteisestä hankkeesta Euroopan avaruusjärjestön kanssa "ExoMars-2016". Vuonna 2020 on tarkoitus käynnistää ExoMars-2020-projektin toinen osa: se sisältää Venäjän laskualustan toimittamisen Marsille, jolla on eurooppalainen rover. Roscosmos uskoo, että yhteistyö EU: n kanssa sekä kumppanuus Yhdysvaltojen kanssa kuunohjelmissa antavat valtion osakeyhtiölle mahdollisuuden”unohtaa hetken” ja osallistua kuun tukikohdan rakentamiseen.
Kuka omistaa kuunresurssit kansainvälisen oikeuden kannalta? Vuoden 1967 kansainvälisen avaruussopimuksen mukaan kukaan valtio ei voi vahvistaa taivaankappaleiden suvereniteettia. Tästä seuraa, että tällaisilta laitoksilta hankittujen resurssien omistusasema on edelleen epäselvä.
Jotkut maat, erityisesti Yhdysvallat ja Luxemburg, ovat lainsäädäntötasolla tukeneet yksityisten yritysten suunnitelmia kehittää taivaankappaleiden resursseja. Venäjä ja eräät muut valtiot huomauttavat tämän lähestymistavan vaarasta: he pelkäävät kilpailua avaruusresursseista ja sitä seuraavaa avaruuden militarisointia - prosessia, joka ei ehkä vähennä kaikkia pyrkimyksiä luoda kuun, ympäröivän tai jopa Marsin asuttamiskelpoinen perusta.