Vann og helium vil bli månens viktigste ressurser når mennesker endelig bestemmer seg for å etablere permanente baser på den. Hvilke utfordringer vil de møte?
Nå er det eneste jordingsapparatet som reiser på månen. Han er kineser. Hvordan vil det sølvfarvede landskapet bli transformert hvis en massiv utvidelse begynner, og vil Russland være synlig på jordens satellitt?
Frøplanter
Kineseren Chang'e 4 landet for første gang i historien på bortre side av månen 3. januar 2019. Alle tidligere oppdrag, inkludert landing av amerikanske astronauter, fant sted på siden av satellitten som er synlig fra Jorden. Oppdragsmålene er biologiske eksperimenter og studiet av overflaten til "naboen".
Kinesernes første suksess, og umiddelbart en unik prestasjon - de klarte å dyrke en bomullsskyting. Naturligvis spiret frøene i en spesiell inkubator ombord lander. Som bemerket av BBC, var hovedproblemet ikke å gi frø nødvendige stoffer for vekst, men å opprettholde et mikroklima: temperaturen på månen varierer fra -173 ° C til + 100 ° C eller mer. Planten levde i flere dager og døde i løpet av en månebelyst natt - lander er ikke i stand til å opprettholde mikroklimaet ved temperaturer under -170 ° C i mer enn 14 dager. I tillegg rapporterte et kinesisk nyhetsbyrå at natten var kaldere enn forventet, selv om detaljer ennå ikke er tilgjengelige.
Voksende planter på månen åpner for muligheter for kolonisering av satellitten til jorden og andre planeter: De vil løse problemene med både å gi stasjonen oksygen- og matbegrensninger.
Salgsfremmende video:
Hvorfor månen?
Det mest attraktive objektet for langsiktige bosetninger utenfor jorden er dens naturlige satellitt. Spesielt er månen unik når det gjelder romutvidelse.
Dette forstås av alle moderne aktører i romfartsindustrien, fra det nevnte Kina til India med sitt Chandrayaan-2-prosjekt (lanseringen er planlagt i april i år), og til Israel, hvis romoppstart SpaceIL forventer å lande sin enhet på månen i februar, som vil lanseres i verdensrommet rakett fra Space X-selskapet.
Men månen er attraktiv, ikke bare som en testplass for teknologi - de tilgjengelige ressursene gjør den til et springbrett for å erobre plass. For det første snakker vi om vann, og i et noe lengre perspektiv, om helium-3 (en av isotoper av helium).
Helium-3 er en potensiell ekstremt effektiv energikilde for fremtiden, når menneskeheten skal mestre kontrollert termonukleær fusjon. Da vil det, ifølge beregninger, være billigere å trekke ut dette stoffet på månens overflate enn på Jorden (hvor det er ekstremt knapt), derfor kan utviklingen av denne ressursen ikke bare vri romfartsområdet, men også livet på planeten vår.
"Når du bryter ned et vannmolekyl, får du oksygen og hydrogen, som er kritiske både for å puste og for produksjon av rakettbrensel," forklarer Michael Poston fra Southwest Research Institute (USA) ved bruk av vann på jordens satellitt. Vann på månen lagres som is, hovedsakelig i polarhettene.
Regolith - det frittflytende overflatelaget til månegrunnen - inneholder også oksygen, silisium, jern, aluminium, magnesium, som kan skilles ut ved oppvarming - for dette kan sollyskonsentratorer i form av enorme speil eller linser brukes. Denne teknologien har vist seg å være effektiv i tester på jorden, bemerker Nature.
I tillegg er oppskytninger av romskip fra Månen mer energieffektive, og derfor billigere - satellittens tyngdekraft er bare 17% av jordens, og i tillegg er det ikke behov for å overvinne luftmotstand på grunn av mangelen på atmosfære.
Nytt hus
Bygging av til og med en relativt enkel boligstruktur på månen, som er en utpost for menneskeheten på en satellitt, vil kreve maksimale ressurser og enestående tiltak. Byggeprosjektet til månebasis koker ned til en rekke viktige egenskaper: beliggenhet, sikkerhet, mat.
- Et sted. Som det ledende vitenskapelige tidsskriftet Nature notater, er det to alternativer å velge et sted: å bosette seg ved Månens ekvator eller ved polen. Hvert av alternativene tilbyr sine egne unike evner. Det er lettere å skyte raketter fra ekvator og holde kontakten med jorden, men to-ukers månekvelder vil sette en ekstra belastning på koloniens strømforsyning. Polene kan på sin side tilby bosetterne nærhet til is og derfor vann, men medfører vanskeligheter med å motta og sette i gang kjøretøy på grunn av de verste lysforholdene. I tillegg kan kolonien ved polen ha problemer med kommunikasjon med jorden.
- Sikkerhet. Fremtidige innbyggere i kolonien vil ikke bare måtte trekke ut eller ta med ressurser, men også kjempe mot farer som ikke forekommer på jorden og lave baner. For eksempel fører fraværet av atmosfæren og magnetfeltet til økt bakgrunnsstråling på satellittens overflate. I teorien ville ly også være bra for å gi beskyttelse mot asteroider. For bygging av hus foreslås det derfor å bruke regolith - overflatelaget på månens jord - eller å utstyre basen i lavarør: hulrom som er igjen etter utbruddet av lavastrømmer av gamle vulkaner. Slike tunneler kan nå flere kilometer i lengde og hundrevis av meter i diameter. En av dem ble spilt inn av det indiske apparatet Chandrayaan i 2010: lengden er omtrent 2 km, bredden 360 m.
- Mat og ressurser. Som forventet av forfatterne av artikkelen i Nature og bekreftet av kineserne på den "mørke" siden av månen, er det fullt mulig å dyrke planter på jordas satellitt. I tillegg til mat vil planter som skal dyrkes ved hjelp av kunstig lys også generere oksygen for fremtidige kolonister.
I alle fall vil det ikke være behov for å snakke om kolonienes fullstendige selvforsyning de kommende årene. Selv om månebasen kan forsyne seg med alt den trenger, vil koloniens avhengighet av metropolen (Jorden) fortsette i saker om tilstrømning av nye kolonister og teknologier.
Vil Russland forbli en rommakt
Russland i romfartsindustrien står overfor utfordringer fra både USA og voksende aktører i dette området - Kina, India, Japan eller Israel.
Likevel er det å gå “til månen” alene en ekstremt vanskelig oppgave og utover kraften til og med de ledende verdensmaktene. NASA har til hensikt å samarbeide med Roskosmos om bygging av en månestasjon. Dette prosjektet kan godt fylle vakuumet for romsamarbeid som kan oppstå i tilfelle USAs tilbaketrekning fra ISS-prosjektet. Det antas at amerikanerne allerede i 20-årene av XXI århundre vil kunne utføre levering av astronauter til den internasjonale romstasjonen på egen hånd - i det minste for dette er det Elon Musks Crew Dragon og Boees Starliner-prosjekter.
Men Roscosmos har noen flere trumfkort opp ermet, rettet både mot å studere og mestre månen og på fjernere objekter i solsystemet.
I følge TASS utvikler Russland også et konsept for Soyuz-månens romfartøy, som, som rapportert av sjefen for Roscosmos, Dmitry Rogozin, ba NASA om å lage et nytt romtransportsystem for sikkerhetskopiering for måneoppdrag.
I følge RIA Novosti bestemte Roskosmos i begynnelsen av februar det foretrukne utseendet til Yeniseis supertunge oppskytingsbil for flyvninger til jordens satellitt. Dette alternativet gir seks sideblokker med RD-171MV-motorer, samt en sentralblokk med RD-180-motor.
"Oppdagelsen av vann i en frossent tilstand under månens regolit i de polare områdene bringer studien av månen til et nytt nivå," kommenterte Forbes utsiktene for utforskningen av Månen i pressetjenesten til Roscosmos.
Russisk jord satellittutforskningsprogram inkluderer en rekke autonome oppdrag:
- Luna-Globe (Luna-25). For testing av moderne myke landingsteknologier. Prosjektet er planlagt til 2019.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). En orbiter for den globale kartleggingen og utforskningen av månens ressurser, som etter planen skal starte driften i 2021-2022.
- "Luna-Resurs-1" (PA), ("Luna-27"). Lander i stor størrelse for å studere regolit ved Sydpolen av en jord-satellitt. Roscosmos regner med å starte prosjektet i 2022-2023.
Som det kan sees fra denne listen, er Russland (selv i helt "dens", ikke internasjonale prosjekter) ikke bare rettet mot den grunnleggende studien av Månen, men også mot utforskingen av ressursene til dette himmellegemet.
Politiske øyeblikk
Det statlige aksjeselskapet tilbakekalte et felles prosjekt med European Space Agency - "ExoMars-2016". I 2020 er det planlagt å starte den andre delen av ExoMars-2020-prosjektet: det inkluderer levering til Mars av en russisk landingsplattform med en europeisk rover om bord. Roscosmos mener at samarbeid med EU, så vel som partnerskap med USA om måneprogrammer, vil tillate det statlige selskapet å "ikke gå glipp av øyeblikket" og bli involvert i byggingen av månebasen.
Hvem eier månens ressurser når det gjelder folkeretten? I følge den internasjonale romtraktaten fra 1967 kan ingen stat hevde suverenitet over himmellegemer. Følgelig er status for eierskap til ressursene hentet fra slike organer fortsatt uklar.
Noen land, særlig USA og Luxembourg, på lovgivningsnivå har støttet private selskapers planer om å utvikle himmellegemets ressurser. Russland og noen andre stater peker på faren ved denne tilnærmingen: De frykter et løp om romressurser med den påfølgende militariseringen av verdensrommet - en prosess som kanskje ikke reduserer alle ambisjoner om å skape en måne, omkretser eller til og med en Mars-beboelig base.
