Vand og helium vil blive månens ressourcer, når mennesker endelig beslutter at etablere permanente baser på den. Hvilke udfordringer vil de møde?
Nu rejser de eneste jordingsapparater på månen. Han er kinesisk. Hvordan transformeres det sølvfarvede landskab, hvis en massiv udvidelse begynder, og vil Rusland være synlig på Jordens satellit?
Frøplanter, der befinder sig på jorden
Den kinesiske Chang'e 4 landede for første gang i historien på fjernsiden af månen den 3. januar 2019. Alle tidligere missioner, inklusive landing af amerikanske astronauter, fandt sted på siden af satellitten synlig fra Jorden. Missionsmålene er biologiske eksperimenter og undersøgelsen af "nabos" overflade.
Kinesernes første succes, og straks en unik præstation - det lykkedes dem at dyrke en bomuldsskud. Naturligvis spirede frøene i en speciel inkubator ombord på landeren. Som bemærket af BBC var hovedproblemet ikke at give frø de nødvendige stoffer til vækst, men opretholdelse af et mikroklima: temperaturen på månen varierer fra -173 ° C til + 100 ° C eller mere. Planten levede i flere dage og døde i løbet af en månebelyst nat - landeren er ikke i stand til at opretholde mikroklimaet ved temperaturer under -170 ° C i mere end 14 dage. Derudover rapporterede et kinesisk nyhedsagentur, at natten var koldere end forventet, selvom detaljer endnu ikke er tilgængelige.
Dyrkning af planter på Månen åbner muligheder for kolonisering af jordens satellit og andre planeter: De vil løse problemerne med både at forsyne stationen med ilt- og madbegrænsninger.
Salgsfremmende video:
Hvorfor månen?
Det mest attraktive objekt til langsigtede bosættelser uden for Jorden er dens naturlige satellit. Især er månen unik med hensyn til rumudvidelse.
Dette forstås af alle moderne aktører i rumfartsindustrien, fra det førnævnte Kina til Indien med sit Chandrayaan-2-projekt (lanceringen er planlagt til april i år), og til Israel, hvis rumstart SpaceIL forventer at lande sin enhed på månen i februar, som vil starte i rummet raket fra Space X-selskabet.
Men Månen er attraktiv ikke kun som en testplads for teknologi - de tilgængelige ressourcer gør den til et springbræt til erobring af plads. Først og fremmest taler vi om vand og i et noget længere perspektiv om helium-3 (en af isotoperne af helium).
Helium-3 er en potentielt ekstrem effektiv energikilde i fremtiden, når menneskeheden behersker kontrolleret termonuklear fusion. Derefter vil det ifølge beregninger være billigere at udvinde dette stof på månens overflade end på Jorden (hvor det er ekstremt knap), derfor kan udviklingen af denne ressource ikke kun vende rumfæren, men også livet på vores planet.
"Når du nedbryder et vandmolekyle, får du ilt og brint, som er kritiske både for vejrtrækning og for produktion af raketbrændstof," forklarer Michael Poston fra Southwest Research Institute (USA) ved hjælp af vand på jordens satellit. Vand på månen opbevares som is, hovedsageligt i polarhætter.
Regolith - det fritflydende overfladelag på månens jord - indeholder også ilt, silicium, jern, aluminium, magnesium, som kan adskilles ved opvarmning - til dette kan der anvendes sollyskoncentratorer i form af store spejle eller linser. Denne teknologi har vist sig at være effektiv i tests på Jorden, bemærker Nature.
Derudover er lanceringer af rumfartøjer fra Månen mere energieffektive og derfor billigere - satellitens tyngdekraft er kun 17% af jordens, og derudover er der ikke behov for at overvinde luftmodstand på grund af manglen på atmosfære.
Nyt hus
Opførelsen af endda en relativt enkel boligstruktur på månen, som er en udpost for menneskeheden på en satellit, vil kræve maksimale ressourcer og hidtil usete foranstaltninger. Byggeprojektet til månebasis bygger på et antal nøgleegenskaber: placering, sikkerhed, mad.
- Et sted. Som det førende videnskabelige tidsskrift Nature noter, er der to muligheder i at vælge en placering: at bosætte sig ved Månens ækvator eller ved dens pol. Hver af indstillingerne tilbyder sine egne unikke muligheder. Det er lettere at skyde raketter fra ækvator og holde kontakten med Jorden, men to-ugers månenætter vil lægge yderligere belastning på koloniens strømforsyning. Polerne kan på sin side tilbyde bosættere nærhed til is og derfor vand, men udgør vanskeligheder med at modtage og lancere køretøjer på grund af de værste lysforhold. Derudover kan kolonien ved polen have problemer med kommunikation med Jorden.
- Sikkerhed. De fremtidige indbyggere i kolonien bliver nødt til ikke kun at udtrække eller medbringe ressourcer, men også kæmpe mod farer, der ikke forekommer på Jorden og lave kredsløb. F.eks. Fører fraværet af atmosfæren og magnetfeltet til en forøget baggrundsstråling på satellitoverfladen. I teorien ville husly også være god til at yde beskyttelse mod asteroider. Derfor opstilles det til opførelse af boliger at anvende regolith - overfladelaget på månens jord - eller at udruste basen i lavarør: hulrum tilbage efter udbruddet af lavastrømme fra gamle vulkaner. Sådanne tunneler kan nå flere kilometer i længde og hundreder af meter i diameter. En af dem blev optaget af den indiske enhed Chandrayaan i 2010: længden er ca. 2 km, bredden er 360 m.
- Mad og ressourcer. Som forventet af forfatterne af artiklen i Nature og bekræftet af kineserne på den "mørke" side af Månen, er det meget muligt at dyrke planter på jordens satellit. Foruden mad vil planter, der dyrkes ved hjælp af kunstigt lys, også generere ilt til fremtidige kolonister.
Under alle omstændigheder vil der ikke være behov for at tale om den komplette selvforsyning af kolonierne i de kommende år. Selv hvis månebasen kan forsyne sig med alt, hvad den har brug for, vil koloniens afhængighed af metropolen (Jorden) fortsætte i spørgsmål om tilstrømningen af nye kolonister og teknologier.
Vil Rusland forblive en pladsmagt
Rusland inden for rumfartsindustrien står over for udfordringer fra både USA og voksende aktører i dette område - Kina, Indien, Japan eller Israel.
Ikke desto mindre er det at gå “til månen” alene en ekstremt vanskelig opgave og ud over selv de førende verdensmagters magt. NASA har til hensigt at samarbejde med Roskosmos om opførelsen af en månestation. Dette projekt kan godt udfylde det vakuum i rumsamarbejde, der kunne opstå i tilfælde af, at USA trækker sig ud af ISS-projektet. Det antages, at amerikanerne allerede i 20'erne af det XXI århundrede vil være i stand til at udføre levering af astronauter til den internationale rumstation på egen hånd - i det mindste her er der Elon Musks Crew Dragon og Boees Starliner-projekter.
Men Roscosmos har et par flere trumfkort op på ærmet, der sigter mod både at studere og mestre Månen og mod fjernere objekter i solsystemet.
Ifølge TASS udvikler Rusland også et koncept til Soyuz-månens rumfartøj, som, som rapporteret af lederen af Roskosmos, Dmitry Rogozin, anmodede NASA om at oprette et andet backup-rumtransportsystem til måneopgaver.
I følge RIA Novosti bestemte Roskosmos i begyndelsen af februar det foretrukne udseende af Yeniseis supertunge lanceringskøretøj til flyvninger til jordsatellitten. Denne mulighed giver seks sideblokke med RD-171MV-motorer samt en central blok med RD-180-motor.
"Påvisningen af vand i en frossent tilstand under månens regolit i de polare regioner bringer undersøgelsen af Månen til et nyt niveau," kommenterede Forbes udsigterne til udforskningen af Månen i Roscosmos 'pressetjeneste.
Russisk jord-satellitudforskningsprogram inkluderer en række autonome missioner:
- Luna-Globe (Luna-25). Til test af moderne bløde landingsteknologier. Projektet er planlagt til 2019.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). En orbiter til den globale undersøgelse og efterforskning af månens ressourcer, der er planlagt til at starte operationen i 2021-2022.
- "Luna-Resurs-1" (PA), ("Luna-27"). Lander i stor størrelse til studier af regolit ved Sydpolen af en jord-satellit. Roscosmos forventer at starte projektet i 2022-2023.
Som det kan ses på denne liste, er Rusland (selv i sine helt "egne", ikke internationale projekter) ikke kun rettet mod den grundlæggende undersøgelse af Månen, men også mod udforskningen af ressourcerne i dette himmellegeme.
Politiske øjeblikke
Det statslige selskab mindede om et fælles projekt med Det Europæiske Rumagentur - "ExoMars-2016". I 2020 planlægges det at lancere den anden del af ExoMars 2020-projektet: det inkluderer levering til Mars af en russisk landingsplatform med en europæisk rover om bord. Roscosmos mener, at samarbejde med EU såvel som partnerskab med De Forenede Stater om måneprogrammer vil give det statslige selskab mulighed for at "ikke gå glip af øjeblikket" og blive involveret i opførelsen af månebasen.
Hvem ejer månens ressourcer i henhold til folkeretten? I henhold til den internationale rumaftale fra 1967 kan ingen stat hævde suverænitet over himmellegeme. Derfor er status for ejerskab af de ressourcer, der udvindes fra sådanne organer, stadig uklar.
Nogle lande, især De Forenede Stater og Luxembourg, på lovgivningsniveau har støttet private virksomheders planer om at udvikle de himmelske organers ressourcer. Rusland og nogle andre stater peger på faren ved denne tilgang: de frygter et løb om rumressourcer med den efterfølgende militarisering af rummet - en proces, der muligvis ikke reducerer alle forhåbninger om at skabe en måne, circumlunar eller endda en Martian beboelig base.
