Månens kolonisering og Mars kolonisering betragtes af eksperter som et unikt teknologisk gennembrud for menneskeheden. Foruden betydelige videnskabelige fremskridt forklares den skarpe stigning i interessen også af det faktum, at Månen og Mars er uvurderlige og praktisk taget utømmelige mineralkilder.
Profetier om genier
Kort før hans død antydede den britiske teoretiske fysiker Stephen Hawking, at et teknologisk gennembrud og forsynelse af jordskibe med ressourcer lige så godt kunne opnås ved at kolonisere, det vil sige permanent befolke Jordens eneste satellit - Månen og en af de mest attraktive fra synspunkt om brug i menneskets planets interesser - Mars.
Udviklingen af projekter til udforskning af Månen og Mars begyndte i 50'erne af det forrige århundrede, men videnskabsmænd talte om en af de vigtigste grunde til at rejse og befolke fjerne objekter som i forbigående uden at være særlig opmærksom på dette - det himmellegeme, der tættest på Jorden i fremtiden kunne årtier for at redde menneskeheden fra energikriser og vil muliggøre gennemførelse af de mest arbejdskrævende og komplekse projekter inden for industri, medicin, sundhedsvæsen og videnskab.
Vi taler om den lyseste isotop af helium - helium-3, et stof, hvis reserver inden i Jorden er ekstremt begrænsede. Det er denne og en anden "nærliggende" isotop, som menneskeheden kan bruge til energien i det nye årtusinde - termonuklear fusion, der er i stand til at "sætte hvile" på alle traditionelle mineraler: olie, kul samt radioaktivt uranbrændstof til atomkraftværker.
Blot 0,003 gram helium-3 i en fusionsreaktor frigiver den samme mængde energi som en hel tønde olie, og et ton helium-3, der er fyldt i en fusionsreaktor, producerer energi svarende til 15,8 millioner tønder olie.
Salgsfremmende video:
Ekstraktionen af heliumisotopen på månens overflade kan sammenlignes med søgningen efter kulbrinter under sandklitterne i Mellemøsten: let genvindelig olie skubber bogstaveligt opad i en kraftig springvand efter de allerførste "punkteringer" af overfladen på tidligere udforskede steder. Med helium-3 på Månens overflade er situationen den samme: Månebjorden, praktisk talt "forseglet" af partikler udsendt af Solen i hundreder af millioner af år, indeholder millioner af tons af en værdifuld isotop, og for dens industrielle produktion er det ikke nødvendigt, som de siger i sådanne tilfælde, opfind hjulet igen.
Sandt nok, at implementere et fuldgyldigt program til udvinding af månegrunde i øjeblikket, og i de næste 30, 50 og 100 år vil menneskeheden ikke være i stand til - selv ultramoderne teknologier og supermægtige lanceringsbiler, der er i stand til at levere flere tons til månebanen ad gangen, hjælper ikke årsagen … Hovedproblemet er ikke engang, at den tilsvarende energiinfrastruktur til det industrielle forbrug af helium-3 på Jorden er helt fraværende i øjeblikket, men hvordan nøjagtigt mennesker kan overleve på Månen og begynde at udvikle den.
En af de moderne kosmonautikers vigtigste opgaver er stadig oprettelsen af et supertungt og billigt lanceringskøretøj på samme tid, skønt begge disse koncepter ved første øjekast er gensidigt eksklusive. På trods af det faktum, at færdige løsninger, såsom den amerikanske Saturn-V og den sovjetiske Energia, samt andre projekter til at skabe supertunge lanceringsbiler allerede er klar eller er i deres sidste faser, er hovedproblemet forbundet med en sikker og pålidelig ophold af en person på månens overflade er ikke helt løst.
Månens ur
Månebaseprojekterne, der er udviklet siden begyndelsen af 50'erne, antog adskillige måder at mestre månens overflade. En af de mest plausible og økonomisk enkle måder at kolonisere Månen kunne være den plan, der blev foreslået af den amerikanske fysiker Gerard O'Neill: til en vellykket minedrift på månens overflade blev det foreslået at bygge en enorm station i form af en ring med en diameter på 1,5 kilometer.
Stationen, foreslået af O'Neill som en omladningsbase til arbejde på Månen, skulle arbejde på fuld selvforsyning: Efter den endelige samling og idriftsættelse måtte folk danne en slags industriel produktion og mini-gårde inde i lokalet til anlægget og give ti tusind mennesker alt hvad de havde brug for, inklusive drikkevand og mad.
De planlagde blandt andet at udstyre stationen med kæmpe spejle, der var i stand til at overføre en del af solenergien til Jorden med en næsten ideel effektivitet på mere end 70%. Parallelt med O'Neills plan var der andre ideer om, hvordan en månebase skulle fungere. Sovjetiske forskere har gentagne gange fremsat tanken om at bygge ikke kun "punkt" bosættelser på overfladen, men også en circumlunar orbitalbase, hvorfra på små genanvendelige skibe ville måneskift "skiftearbejdere" gå på arbejde hver "morgen".
I slutningen af 1980'erne begyndte teorien om måneafvikling at opløses i forskernes argumenter om, at månens kredsende baser og fjernstyret minerobotter, hvis vedligeholdelse og reparation kan udføres ved hjælp af små forposter, ville være tilstrækkelig til "målrettet brug" af de rige ressourcer fra jordens satellit.
Imidlertid allerede i 2017 besluttede videnskabsmænd, at det ikke var nødvendigt med "månehuse" - i stedet for at bygge og fremstille små objekter til missioner i fem til syv dage, blev det foreslået at tilpasse rumskibe.
Hvor og hvorfor?
På trods af ambitiøse planer for udviklingen af Mars har menneskeheden endnu ikke en klar idé om, hvor man skal flyve, og hvorfor det er nødvendigt. På samme tid var selv forskere, der var enstemmige i deres meninger, opdelt i flere "krigførende" lejre: Nogle mener, at udforskningen af Månen er spild af tid, og at du skal flyve til Mars med det samme, andre er sikre på, at du kan komme til Mars "på en eller anden måde senere", når processen måneforsøg og debugging af rumteknologi vil blive afsluttet. Den tredje gruppe afviser generelt koloniseringen af Mars og Månen som sådan og henviser til tvingende bevis for, at alt, hvad der er nødvendigt til brug på Jorden, herunder sjældne metaller og andre kemiske elementer, ligger i tilstrækkelige mængder på overfladen af asteroider i nærheden af Jorden.
”Alt dette er meget lettere at organisere under ganske acceptable forhold - det jordiske niveau af isolering og tekniske løsninger, der blev beskrevet for 40-50 år siden,” sagde Mikhail Lapikov, en ekspert inden for astronautik, i et interview med Zvezda TV-kanal.
I slutningen af 1990'erne kom forskerne til den konklusion, at det at sende automatiske eller bemande skibe til genstande i nærjordisk rum ville give industriel produktion på Jorden alle de nødvendige metaller til en industriel produktion på Jorden efter en spektral analyse af asteroide stykker lækket gennem atmosfærens tætte lag.
Ifølge prognoserne fra astrofysiker kan et stort objekt med en diameter på 1,5 til to kilometer indeholde både almindelige metaller - jern og nikkel og ædelmetaller - guld, palladium og endda platin, og de gennemsnitlige omkostninger til malm, der er udvindet på asteroider, kan variere fra $ 100 millioner til ti milliarder, afhængigt af mængden malet malm.
”Der er tusinder af sådanne genstande i det jordiske rum. Bygningen af "miner" -skibe til arbejde på asteroider kan muliggøre, hvis ikke helt at opgive ekstraktionen af metaller på Jorden, da under alle omstændigheder reducere udviklingen af jordens indre med 40-50% allerede i den indledende fase, "- sagde i et interview med tv-kanalen" Zvezda " astrofysiker Boris Raevsky.
Udviklingen af mineraler på asteroider kan meget vel "lukke" ekstraktionen af mineraler på Jorden, men dette vil ikke ske, før snesevis af verdens førende økonomier forenes for at skabe et transport- og produktionssystem og enes om en retfærdig fordeling af ressourcer blandt alle deltagere.
Ekstremt farligt
Den røde planet, som forskerne aktivt har undersøgt siden slutningen af 60'erne, repræsenterer både usædvanlig økonomisk interesse og en utrolig fare for rumfarere og kolonister. Hvis der arbejdes på en "rotationsbasis" ved månens og circumlunar-baserne, kan eksisterende teknologier bruges (justeret for opholdets varighed), så i tilfælde af at arrangere liv på Mars, kræves der meget mere kræfter, og det vil sandsynligvis være muligt at opnå succes på bekostning af den første kolonister.
Mars 'hovedhemmelighed er skjult i dens dybder: i jorden på den røde planet, som for millioner af år siden godt kunne have været en kopi af Jorden, er praktisk talt hele den periodiske tabel gemt. Ordet "praktisk taget" bør tages bogstaveligt: en svag atmosfære og lavt tryk har gjort deres arbejde i millioner af år, så der kan ikke være olie, gas eller andre kulbrinter på Mars. Med undtagelse af terrestriske mineraler har forskere fundet et øget indhold af jern, magnesium, calcium, svovl og andre værdifulde stoffer i Mars-jorden, som mest sandsynligt er nyttigt på Jorden.
Ekstraktion af mineraler på Mars's overflade på grund af dens afsides beliggenhed og specificitet er kun mulig med opførelsen af en stor base eller endda en by. Før opførelsen af en langvarig base på Mars, er de første kolonister imidlertid stadig nødt til at leve: en flyvning på Jorden-Mars-ruten vil ikke være i stand til at overleve uden specielt beskyttelsesudstyr.
Ændringer i den menneskelige krop fra et langt ophold i rummet er videnskabeligt bevist: astronaut Scott Kelly, der vendte tilbage efter et års ophold på ISS, er et levende eksempel på det faktum, at menneskeligt DNA ændrer sin struktur under et langt ophold uden for Jorden. Hvordan dette kan vise sig, selv under flyvningen eller umiddelbart efter landing, kan forskere stadig ikke svare.
I science fiction har Mars altid fungeret som en absolut tilgængelig planet til bosættelse og brug, men faktisk er det et skattehus, som ingen kan åbne og hente sit indhold i den nærmeste fremtid.
”Hvis vi kasserer alle teorier om terraformering af Mars ved hjælp af termonukleære eksplosioner eller kemisk opvarmning, kan den mest effektive metode til at modificere planeten“for sig selv”være den såkaldte bakteriebehandling, hvor eksempler af de mest” sejagtige”bakterier bringes til Mars fra Jorden, f.eks. som ekstremofile,”sagde analytiker Alexander Lobanenkov i et interview med Zvezda TV-kanal.
Nu (og i de næste 50-70 år) kan det faktum, at "æbletræer blomstrer på Mars" ikke opnås ved moderne videnskab: ifølge forskere, selv opvarmning af Mars-atmosfæren og mætning af det med ilt, hjælper det ikke med at normalisere forholdene. Til lav tyngdekraft, muskelatrofi og konstant bevægelse i en rumdragt tilføjes et andet problem - stråling, hvis niveau på Mars er flere gange højere end det maksimalt tilladte for en person. Og det tæller ikke den dosis, som besætningsmedlemmerne i rumfartøjet vil modtage under turen.
”I sidste ende vil kolonisterne, i det mindste dem, der kan overleve rejsen og overleve, uundgåeligt begynde at have genetiske mutationer efter et par år. Det er vanskeligt at sige, hvad dette vil føre til, men der er en mulighed for, at enten vil der være problemer med afkom, eller der ikke vil være noget afkom på Mars overhovedet, eller andre alvorlige ændringer og sygdomme vil begynde,”forklarede genetikeren Vladimir Zakharov i et interview med Zvezda TV-kanal.
Forskere mener, at den bedste løsning i denne henseende vil være kultiveringen af de første kolonister: Selv på Jorden, årtier før flyvningen på basis af humant DNA, ved hjælp af CRISRP / Cas9 genomredigeringsteknologi, vil forskere være i stand til at skabe "superhumans", der kan overleve en 210-dages rejse, en "arbejdstur" »Til udvinding af mineraler på planeten eller et permanent ophold der.
Hvorfor har folk brug for plads?
Minedrift på månen, asteroider, Mars og andre planeter i solsystemet vil give jordstøvlerne mulighed for at få et lettelsens sukk. De fleste af de værdifulde metaller og stoffer, der udvindes fra jorden, vil blive "importeret" fra andre planeter, og Jorden kan tildeles rollen som et stort forarbejdningsanlæg. Udviklingen af planeter og andre himmellegemer kan give store aktører i markedet for interplanetær minedrift af råvarer en reel carte blanche, hvorefter ikke helt miljøvenlige, men ganske billige metoder til udvinding af fossiler kan bruges på ubeboede planeter.
Uanset hvor rosenrigt udsigten til at overskride Jorden og træde ud i rummet kan synes, vil menneskeheden først gøre de første forsøg på at implementere noget lignende først i 100-200 år. Videnskabsmænd og eksperter inden for kosmonautik bemærker, at individuelle løsninger som udvikling af supertunge lanceringsbiler og oprettelse af eksperimentelle termonukleare installationer allerede finder sted, men nationale programmer til udvinding af ressourcer på andre planeter, for ikke at nævne den fulde placering af bosættelser, ganske enkelt ikke kan implementeres fra - for deres omkostninger og ressourceintensitet.
Inden for rumforskning er det ifølge videnskabsfolk ikke de enkelte staters strategiske interesser, der er vigtige, men en fælles forståelse af vigtigheden og nødvendigheden af at udvikle denne retning. Eksperter mener, at uden underskrivelsen af de relevante aftaler om cirka 200-300 år, med en høj grad af sandsynlighed, igen vil menneskeheden være på randen af en krig for ressourcer, men sådanne krige skal føres millioner af kilometer fra Jorden.
Dmitry Yurov