Dobro došli natrag u našu seriju koja je u tijeku, “Definitivni vodič za terraformiranje”! Nastavljamo s pogledom na Mjesec, raspravljajući o tome kako bi jednog dana mogao biti prikladan za ljudsko stanovanje.
Još od početka svemirskog doba, znanstvenici i futuristi istraživali su ideju transformacije drugih svjetova kako bi zadovoljili ljudske potrebe. Poznat kao teraformiranje, ovaj proces zahtijeva korištenje tehnika inženjeringa okoliša za promjenu temperature, atmosfere, topografije ili ekologije planeta ili Mjeseca (ili sve gore navedeno) kako bi ga učinili više 'sličnim Zemlji'. Kao najbliže nebesko tijelo na Zemlji, Mjesec se dugo smatrao potencijalnim mjestom.
Sve u svemu, koloniziranje i/ili teraformiranje Mjeseca bilo bi relativno jednostavno u usporedbi s drugim tijelima. Zbog njegove blizine značajno bi se smanjilo vrijeme potrebno za prijevoz ljudi i opreme do i s površine, kao i troškovi toga. Osim toga, njegova blizina znači da bi se izvađeni resursi i proizvodi proizvedeni na Mjesecu mogli prebaciti na Zemlju u mnogo kraćem vremenu, a turistička industrija bi također bila izvediva.
Lunarna kolonizacija u fikciji:
Tema uspostavljanja ljudskih naselja na Mjesecu jedna je od najpopularnijih tema znanstvene fantastike. I dok velika većina priča uključuje lunarna naselja izgrađena na površini pomoću zapečaćenih kupola ili ispod površine, postoje neki primjeri u kojima je sam Mjesec pretvoren u okruženje koje je pogodno za život ljudi.
Najraniji poznati primjer je možda pripovijetka “Dan Parižanina u XXIIsiècle” (“Dan Parižanina u 21. stoljeću”), koju je napisao francuski pisac Octave Béllard. Objavljena 1910., ova priča uključuje postupno stvaranje atmosfere i aklimatizaciju vegetacije kako bi se Mjesec pretvorio u utočište za ugrožene vrste i ljudske koloniste.
Umjetnički koncept moguće lunarne baze, njegova svjetla vidljiva na tamnoj strani Mjeseca. Zasluga: Kcida10
Godine 1936. američki pisac C.L. napisao je Moore Izgubljeni raj ,jedan od nekoliko romana koji se odvijaju u njezinom svemiru 'Northwest Smith', a u središtu je pilot svemirski brod i krijumčar koji živi u koloniziranom Sunčevom sustavu. U ovom romanu ona predstavlja Mjesec kao nekoć plodno mjesto i opisuje kako je postupno postao pustoš bez zraka. Godine 1945. britanski romanopisac i akademik C. S. Lewis objavio je Ta grozna snaga , u kojem je Mjesec (Sulva) opisan kao dom rase ekstremnih eugeničara.
Arthur C. Clarke napisao je nekoliko romana i kratkih priča koje su uključivale lunarne kolonije između 1950-ih i 1970-ih. Napisao je 1955 Zemljin sjaj , u kojem je lunarno naselje uhvaćeno u unakrsnoj vatri dok izbija rat između Zemlje i saveza između Marsa i Venere. Godine 1961. Pad mjesečeve prašine objavljeno je, gdje turistički kruzer (Selene) tone u more Mjesečeve prašine.
1968. Clarkeov temeljni roman 2001: Odiseja u svemiru je objavljen, a dio se odvija na koloniziranom Mjesecu gdje je pronađen tajanstveni monolit (poznat kao Tycho Magnetic Anomaly, ili TMA-1). Sastanak s Ramom , objavljen 1973., također spominje kolonizirani Mjesec, koji je dio politike koja se proteže Sunčevim sustavom poznata kao Ujedinjeni planeti.
Robert A. Heinlein je također opširno pisao o ljudskom naselju na Mjesecu. Jedan od njegovih najranijih bio je The Rolling Stones (1952.), u čijem je središtu iznimna obitelj (Stonesi) koja živi na mirnom Mjesecu, ali odlučuje otići kako bi istražila Sunčev sustav. Godine 1966. objavio je roman nagrađen Hugo nagradom Mjesec je oštra gospodarica ,u kojoj uglavnom podzemna lunarna kolonija opskrbljuje Zemlju hranom i mineralima.
Umjetnički koncept moguće lunarne baze na površini Mjeseca. Zasluge: NASA
Stanovništvo, poznato kao “Lunije”, uglavnom su potomci osuđenika (osobito političkih zatvorenika) koji žive pod zemaljskom upravom. Uz pomoć umjetne inteligencije, skupina željnika neovisnosti pokreće pobunu i otrgne svoju neovisnost od Zemlje. Treći dio, Mačka koja je hodala kroz zidove (1985.) odvija se na Slobodnoj luni nekoliko godina kasnije.
Godine 1988. izdala je Kim Stanley Robinson Luđaci , koji se bavi grupom porobljenih rudara prisiljenih na rad ispod površine Mjeseca koji pokreću pobunu. A u kratkoj priči “Byrd Land Six” (2010.), britanski autor Alastair Reynolds opisuje koloniju na Mjesecu koja se temelji na rudarenju helija-3. Popis se nastavlja, s doslovno stotinama (ako ne i tisućama) primjera ljudi koji žive na Mjesecu u bliskoj i daljoj budućnosti.
Studija lunarnog naselja:
Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća izneseni su brojni prijedlozi za izgradnju kolonije (ili kolonija) na Mjesecu. Većina je nastala s pojavom Svemirsko doba i Program Apollo . A posljednjih godina, s prijedlozima za povratak na Mjesec do 2020-ih, obnovljen je interes za stvaranje trajnog naselja. Međutim, postoje neki znanstveni prijedlozi koji su prethodili 20. stoljeću.
Na primjer, 1638. godine biskup John Wilkins – engleski svećenik, prirodoslovac i član Kraljevsko društvo – napisala je Rasprava o novom svijetu i drugom planetu ,u kojem je predvidio ljudsku koloniju na Mjesecu. Slavni ruski raketni i astronautički znanstvenik Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) – koji je prvi predložio koncept Svemirski lift – također sugerira da bi lunarno naselje bilo veliki korak u tome da čovječanstvo postane svemirska vrsta.
Mjesečeva baza, kakvu je zamislila NASA 1970-ih. Zasluge za sliku: NASA
Do 1950-ih i 60-ih godina, prijedlozi su počeli kružiti uspostavom programa Apollo, gdje su planovi za postavljanje astronauta na Mjesec prirodno doveli do ideja za stvaranje stalnih baza, pa čak i naselja. Godine 1954. Arthur C. Clarke je predložio da se lunarna baza može stvoriti pomoću modula na napuhavanje koji bi zatim bili prekriveni mjesečevom prašinom radi izolacije.
Početno naseljavanje uključivalo bi astronaute izgradnju struktura nalik na iglu i radio-jarbol na napuhavanje, nakon čega bi uslijedila uspostava veće, trajne kupole. Njegov prijedlog je također pozivao na pročišćavanje zraka koje osigurava filtar na bazi algi, nuklearni reaktor za napajanje i elektromagnetske topove (tj. masovne vozače) koji lansiraju teret i gorivo u međuplanetarna plovila u svemiru.
Godine 1959., John S. Rinehart – direktor laboratorija za istraživanje rudarstva na Kolorado School of Mines – objavio je prijedlog pod naslovom „ Osnovni kriteriji za izgradnju Mjeseca ,” u Journal of the British Interplanetary Society .Ovaj koncept za 'plutajuću bazu' sastojao se od polucilindra s polukupolama na oba kraja i mikrometeoroidnog štita postavljenog iznad baze. Ovaj koncept se temeljio na tada prihvaćenoj teoriji da na Mjesecu postoje oceani prašine koji su u nekim područjima bili duboki do kilometar i pol (1 milja).
Tijekom tog razdoblja pojavilo se i nekoliko planova za vojne instalacije na Mjesecu. To uključuje Projekt Horizont (1959.), plan američke vojske da izgradi utvrdu na Mjesecu do 1967. Američko zrakoplovstvo također je predložilo Projekt Lunex 1961. godine, koji je predviđao stvaranje podzemne zračne baze na Mjesecu do 1968. godine.
Umjetnički koncept predloženog ESA Lunarnog sela, koje planira stvoriti do 2030-ih. Zasluge: ESA/Foster + Partners
Godine 1962., John DeNike (voditelj programa NASA-inih naprednih programa) i Stanley Zahn (tehnički direktor studija lunarnog baziranja u svemirskom odjelu tvrtke Martin) objavili su prijedlog pod nazivom 'Lunar Basing'. Njihov koncept zahtijevao je podzemnu bazu smještenu na Moru spokojstva, koja bi se za energiju oslanjala na nuklearne reaktore i sustav za filtriranje zraka na bazi algi.
Posljednjih godina više svemirskih agencija ima prijedloge za izradu kolonija na Mjesecu. Godine 2006 , Japan je najavio planove za bazu na Mjesecu do 2030. Rusija je dala sličan prijedlog godine 2007 , koji bi se gradio između 2027.-32. Godine 2007. Jim Burke iz Međunarodno svemirsko sveučilište u Francuskoj je predložio stvaranje a Lunarna Noina arka kako bi se osiguralo da će ljudska civilizacija preživjeti kataklizmički događaj.
U kolovoza 2014 , predstavnici NASA-e susreli su se s čelnicima industrije kako bi razgovarali o isplativim načinima izgradnje lunarne baze u polarnim regijama do 2022. Godine 2015. NASA je predstavila koncept lunarnog naselja koje bi se oslanjalo na robotske radnike (poznate kao Trans-formeri ) i heliostate za stvaranje lunarnog naselja oko južnog polarnog područja Mjeseca. A 2016. Johann-Dietrich Wörner, novi šef ESA-e, predložio međunarodno selo na Mjesecu kao nasljednik međunarodne svemirske postaje.
Potencijalne metode:
Kada je u pitanju terraformiranje Mjeseca, mogućnosti i izazovi vrlo su slični onima Merkura. Za početak, Mjesec ima atmosferu koja je toliko tanka da se može nazvati samo egzosferom. Štoviše, nedostaju hlapljivi elementi koji su potrebni za život (tj. vodik, dušik i ugljik).
Umjetnički koncept teraformiranog Mjeseca. Kredit: ittiz
Ti bi se problemi mogli riješiti hvatanjem kometa koji sadrže vodeni led i hlapljive tvari i njihovim udarom na površinu. Kometi bi se sublimirali, raspršujući te plinove i vodenu paru kako bi stvorili atmosferu. Ti bi utjecaji također oslobodili voda koja se nalazi u lunarnom regolitu , koji bi se na kraju mogao nakupiti na površini i formirati prirodna vodena tijela.
Prijenos zamaha s ovih kometa također bi doveo do bržeg okretanja Mjeseca, ubrzavajući njegovu rotaciju tako da više ne bi bio blokiran plimom. Mjesec koji bi se ubrzao da se jednom okrene oko svoje osi svaka 24 sata imao bi stalan dnevni ciklus, što bi olakšalo kolonizaciju i prilagodbu životu na Mjesecu.
Također postoji mogućnost parateraformiranja dijelova Mjeseca na način koji bi bio sličan terraformiranju Merkurovog polarnog područja. U Mjesečevom slučaju, to bi se dogodilo u krateru Shackleton, gdje su znanstvenici već otkrili dokaz vodenog leda . Korištenjem solarnih zrcala i kupole ovaj bi se krater mogao pretvoriti u mikroklimu u kojoj bi se mogle uzgajati biljke i stvarati atmosfera koja prozračna.
Potencijalne prednosti:
U usporedbi s drugim planetima i mjesecima u Sunčevom sustavu, koloniziranje i terraformiranje Mjeseca ima nekoliko prednosti. Najočitija je njegova blizina Zemlji. U usporedbi s Marsom, Venerom, Merkurom ili vanjskim Sunčevim sustavom, trošak i vrijeme potrebno za transport ljudi i materijala na i s Mjeseca bili bi znatno niži.
Umjetnički koncept za lunarnu bazu pomoću građevinskih robota i oblik D ispisa kontura. Zasluge: NASA
Osim toga, bombardiranje površine kometima moglo bi donijeti i atmosferu i zamah potreban da se planet okrene do ciklusa nalik Zemlji. U usporedbi s planetima poput Marsa i Venere, također bi bilo potrebno znatno manje kometa da bi se to postiglo - procjenjuje se na 100 naspram nekoliko tisuća.
Prisutnost vodenog leda u Mjesečevom tlu i velikih skladišta oko južnog polarnog područja također bi omogućili stvaranje površinske vode (kada bi se pokrenuo efekt staklenika). Uz komete koji bombardiraju površinu, to bi se moglo postići uvođenjem leda metana i amonijaka, koji bi se mogli prikupiti iz mjesečevih poput titan i Cooperov pojas . Nadgledanje napora terraformiranja također bi bilo lakše zahvaljujući Mjesečevoj blizini i zahtijevalo bi mnogo manje infrastrukture.
U međuvremenu bi kolonije na Mjesecu nudile višestruke prednosti. Lokalna baza resursa pružila bi mogućnosti za korištenje resursa na licu mjesta, kao i sirovine potrebne za misije dublje u svemir. Na primjer, budući da je Mjesec po sastavu sličan Zemlji, ima dovoljno minerala koji bi se mogli iskopati za korištenje na Zemlji. Mjesečev regolit sakupljen s površine mogao bi se koristiti za stvaranje zaštite od zračenja i kupolastih naselja na površini.
Mjesečeva opskrba vodenim ledom, koja je posebno bogata u južnom polarnom području, također bi služila kao stalan izvor vode za koloniste. Helij-3 bi se lako mogao prikupiti budući da ga ima u izobilju u gornjem sloju Mjesečevog regolita za korištenje u fuzijskim reaktorima, osiguravajući čistu i stabilnu opskrbu energijom i za Mjesečeve kolonije i za Zemlju.
Umjetnička koncepcija mjesečeve kupole temeljena na 3-D printanju. Zasluge: ESA/Foster + Partners
Mjesečeva baza bi također mogla poslužiti kao stajalište za misije dalje u Sunčev sustav. NASA je procijenila da bi se stvaranjem lunarne ispostave koja bi mogla koristiti lokalnu vodu za stvaranje vodikovog goriva mogle uštedjeti milijarde dolara. Takva ispostava također bi bila sastavni dio infrastrukture kada je u pitanju montaža misija s ljudskom posadom na Mars i u izgradnji naselja na Marsu.
Mjesečeva niža gravitacija i brzina bijega također znače da bi misije lansirane s Mjeseca zahtijevale daleko manje pogonskog goriva za postizanje svemira. Ova ista prednost mogla bi omogućiti konstrukciju pokretača mase, a Lunarno dizalo , ili druge projekte koji se smatraju preskupim ili izazovnim za izgradnju na Zemlji. Takva struktura bi čak i jeftinije smanjila troškove premještanja materijala i satelita (kao što su svemirska solarna polja).
Posljednje, ali ne i najmanje važno, stvaranje lunarnog naselja također bi moglo donijeti vrijedne informacije, posebice o dugoročnim učincima života u okruženju niže gravitacije. Ova bi se informacija pokazala korisnom za uspostavljanje stalne baze na Marsu ili drugim tijelima Sunčevog sustava gdje je površinska gravitacija manja od 1g.
Prisutnost stabilne lunarne lava cijevi koji su dovoljno veliki za smještaj cijelih gradova također je prednost. Ova podzemna okruženja mogla bi biti pod pritiskom kako bi se stvorila atmosfera koja je prozračna i pružila bi prirodnu zaštitu od sunčevog zračenja.
Unutrašnjost teorijske cijevi od lave, s prikazanim gradom Philadelphia u mjerilu. Zasluge: Sveučilište Purdue/David Blair
Potencijalni izazovi:
Teraformiranje Mjeseca također je ispunjeno svojim udjelom izazova. Kao prvo, prikupljanje kometa i/ili leda iz vanjskog Sunčevog sustava zahtijevalo bi infrastrukturu koja još ne postoji, a bila bi je vrlo skupa za stvaranje. Uglavnom, stotine svemirskih brodova bile bi potrebne za povlačenje svih resursa, a morali bi biti opremljeni pogonskim sustavima koji bi mogli putovati u kratkom vremenu (koji također još ne postoje).
Iako je poznato da dulje vrijeme provedeno u mikrogravitacijskim okruženjima uzrokuje degeneraciju mišića i gubitak gustoće kostiju, nejasno je kakav bi učinak niske gravitacije bio na stalne stanovnike i djecu rođenu u takvim okruženjima. Pretpostavlja se da bi se kopnene biljke i životinje mogle genetski modificirati da žive u lunarnom okruženju, ali nije jasno hoće li to biti uspješno ili ne.
I naravno, cijena svega toga bila bi astronomska i zahtijevala bi višegeneracijsku predanost s obzirom na količinu vremena potrebnog za pretvaranje Mjesečeve ekologije. Kao takvo, malo je vjerojatno da bi se bilo kakve obveze koje je preuzela vlada ili međunarodno tijelo mogle održati između jedne generacije i sljedeće.
Za površinsku koloniju također postoje mnogi izazovi. Duge lunarne noći (duge 354 sata) značile bi da bi oslanjanje na solarnu energiju bilo otežano na bilo kojem mjestu osim u polarnim regijama. Osim toga, značajne varijacije u temperaturi bile bi nešto što bi kolonije morale biti izgrađene da izdrže. Sunčevo zračenje također bi bilo problem u svakom naselju koje se nalazi na površini.
Mjesečevo rudarsko postrojenje sakuplja kisik iz vulkanskog tla bogatog resursima istočne Mare Serenitatis. Zasluge: NASA/Pat Rawlings
Nedostatak atmosfere povećava šanse da će površinu pogoditi kometi i izloženost Sunčevim bakljama. Mjesec također povremeno prolazi kroz magnetni rep Zemlje, stvarajući plazma sloj koji šiba po površini. Na svjetlosnoj strani, bombardiranje elektronima uzrokuje oslobađanje UV fotona i stvaranje negativnog naboja na tamnoj strani. To bi moglo biti opasno za sva naselja na površini.
Kao što je navedeno, neka od ovih pitanja mogla bi se riješiti izgradnjom naselja ispod površine. Međutim, pod pretpostavkom da su ova naselja oslonjena na solarnu energiju, trebala bi se graditi u blizini polarnih područja kako bi se iskoristila prednost gotovo trajnog svjetla u tim regijama. Alternativa bi bila izgradnja fuzijskih reaktora koji bi mogli koristiti helij-3 lokalnog izvora. I ovdje bi trošak i vrijeme potrebno za izgradnju takvog naselja bili vrlo visoki.
Ponovno smo prisiljeni pitati se zašto bi se, s obzirom na sve izazove, trebao napraviti takav pothvat? U slučaju Mjeseca, odgovor je prilično jednostavan. U ovom slučaju, terraformiranje i kolonizacija se mogu obaviti jeftinije, lakše i za puno kraće vrijeme. Štoviše, prednosti ljudske prisutnosti na Mjesecu su brojne, a uključuju neke prilično unosne aspekte kao što su sakupljanje helija-3, lunarno rudarenje, lunarne solarne operacije, pa čak i stvaranje lunarne turističke industrije.
No, što je možda najvažnije, ljudska prisutnost na Mjesecu (koju ćemo zvati Luna ako i kada postoji) lako bi mogla poslužiti kao odskočna daska za stvaranje ljudske prisutnosti na Marsu, Veneri i drugdje u Sunčevom sustavu. S postojećim objektima za opskrbu gorivom, opskrbu i popravke, troškovi slanja brodova dublje u svemir bi se dramatično smanjili.
Još jedan korak u potrazi za pretvaranjem čovječanstva u međuplanetarnu – a možda čak i međuzvjezdanu – rasu!
Napisali smo mnogo zanimljivih članaka o teraformiranju ovdje na Universe Today. evo Konačan vodič za teraformiranje , Trebamo li terraformirati Mars? , Kako Terraformiramo Mars? , Kako Terraformiramo Veneru? , i Studentski tim želi terraformirati Mars pomoću cijanobakterija .
Također, svakako provjerite Da, na Mjesecu je voda i Vodu na Mjesecu unio je solarni vjetar .
Imamo i članke koji istražuju radikalniju stranu terraformiranja, npr Možemo li Terraformirati Jupiter? , Možemo li Terraformirati Sunce? , i Možemo li terraformirati crnu rupu?
Za više informacija, obratite se NASA-i Lunarna kolonizacija – energija i moć i Život na Mjesecu .