Nedavno smo opet počeli razgovarati o Mjesecu - i ne samo mi, direktor ESA-e želi ići na Mjesec - tako da je grijeh ne vratiti se temi oblikovanja terena. Ovaj put - mjeseca. Znanstvenici i futurolozi od samog početka svemirskog doba istražuju ideju o preoblikovanju drugih svjetova u skladu s ljudskim potrebama. Ovaj postupak - poznat kao teraformiranje - zahtijeva uporabu geoloških i inženjerskih tehnika za izmjenu temperature planeta ili mjeseca, atmosfere, topografije, ekologije kako bi bili sličniji Zemlji. A budući da je Zemlji najbliže nebesko tijelo, Mjesec se dugo smatrao prikladnim mjestom.
Poznato je da bi kolonizacija i / ili oblikovanje Mjeseca trebali biti relativno laki u usporedbi s drugim tijelima. Zbog blizine, vrijeme prijevoza ljudi i opreme na površinu i s nje znatno će se smanjiti, kao i troškovi. Uz to, njegova blizina znači da se obnovljivi resursi i proizvodi proizvedeni na Mjesecu mogu redovito prevoziti na Zemlju, a turistička industrija se mora razvijati.
Kolonizacija Mjeseca u fikciji
Tema ljudskog naseljavanja na Mjesecu uvijek je bila jedna od najpopularnijih tema znanstvene fantastike. I dok velika većina priča opisuje lunarna naselja koja se grade na površini pomoću zapečaćenih kupola ili ispod površine, postoji nekoliko primjera u kojima je sam Mjesec ugodno i prijateljsko stanište za ljude.
Najraniji poznati primjer je možda kratka priča "La Journée d'un Parisien au XXIe siècle" (Dan Parižana 21. stoljeća), koju je napisala francuska autorica Octave Bellard. Objavljena 1910. godine, priča govori o tome kako se atmosfera mjeseca postupno mijenjala i kako su uzgajane biljke kako bi mjesec pretvorio u raj za ugrožene vrste i ljudske koloniste.
1936. američki pisac K. Moore napisao je Paradise Lost, roman o krijumčaru i svemirskom rendžeru koji žive u koloniziranom Sunčevom sustavu. U romanu je prikazan Mjesec kao nekoć plodno mjesto i opisano je kako je postepeno postao pustinja bez zraka. Godine 1945. britanski pisac C. Lewis napisao je roman u kojem je Mjesec bio dom rase ekstremne eugenike.
Arthur Clarke napisao je nekoliko romana i kratkih priča o lunarnim kolonijama 50-70-ih godina 20. stoljeća. 1955. napisao je Zemaljsko svjetlo, u kojem je mjesečevo stanovništvo uhvaćeno u unakrsnoj vatri kada je izbio rat između Zemlje i saveza Venere i Marsa. 1961. godine objavljen je roman Moon Prašina, u kojem je turistički kruzer Selena uronio u more mjesečeve prašine.
Promotivni video:
1968. objavljen je Clarkov poznati roman "Svemirska odiseja 2001.", čiji se dio razvija na koloniziranom Mjesecu, gdje je pronađen tajanstveni monolit (Tichova magnetska anomalija). Sastanak s Ramom, objavljen 1973., također spominje kolonizirani mjesec, koji je postao dio ujedinjenih planeta Sunčevog sustava.
Robert Heinlein također je pisao o ljudima na Mjesecu. Među njegovim najranijim je „Obitelj iz svemira kamena“(1952), o obitelji Stone koja živi na Mjesecu, koji žele napustiti dom i istražiti Sunčev sustav. Godine 1966. dobio je nagradu Hugo za roman "Moon is A Harsh Mistress", u kojem podzemna lunarna kolonija opskrbljuje Zemlju hranom i mineralima.
Naravno, ne nedostaje romana o Mjesecu, i koloniziranih i teraformiranih. Ali ovo je fantastično. Da vidimo kako su stvari u stvarnosti.
Znanost o lunarnom naselju
U proteklih nekoliko desetljeća predložene su brojne mogućnosti izgradnje kolonije (ili kolonije) na Mjesecu. Većina njih nastala je u zoru svemirskog doba, planovi su izrađeni i u SSSR-u i u SAD-u s razvojem programa Apollo. Posljednjih godina bilo je više ponuda za povratak na Mjesec do 2020-ih, a interes za uspostavom trajnog naselja ponovno je narastao. Međutim, postoji nekoliko znanstvenih prijedloga koji datiraju još prije 20. stoljeća.
Na primjer, 1638. biskup John Wilkes - engleski svećenik, prirodoslovac, član Kraljevskog društva Londona - napisao je "Diskusiju o novom svijetu i drugom planetu", u kojoj je predvidio pojavu kolonije ljudi na Mjesecu. Legendarni ruski inženjer, raketni znanstvenik, znanstvenik i teoretski kozmonaut Konstantin Eduardovič Ciolkovski predložio je da se tijekom svog života (1857. - 1935.) izgradi svemirski lift i predložio je da lunarno naselje bude važan korak u stvaranju vrste koja osvaja čovječanstvo.
Do 1950-ih i 60-ih, prijedlozi su bili snježne kugle - s pojavom programa Apollo pojavili su se planovi stalnog postavljanja astronauta na Mjesec. 1954. Arthur Clarke predložio je izgradnju lunarne baze iz modula na napuhavanje i pokrivanje ih mjesečevom prašinom radi izolacije.
Prvo nagodba u njegovom planu zahtijevala bi izgradnju igluskih zgrada i naduvavanje radio tornja, a potom bi trebala izgraditi veliku stalnu kupolu. Clarke je predložio pročišćavanje zraka filtrom na bazi algi, nuklearnim reaktorom za stvaranje energije i elektromagnetskim topovima za lansiranje tereta i goriva za međuplanetarne brodove u svemir.
Godine 1959. John Rhinehart - direktor laboratorija za istraživanje rudnika u rudarskoj školi u Koloradu - objavio je prijedlog pod naslovom Osnovni kriteriji za izgradnju mjeseca u časopisu Britanskog interplanetarnog društva. Njegov koncept "plutajuće baze" uključuje polucilindre sa polu-kupolama na oba kraja i mikrometeoroidnim štitom iznad baze. Takva je ideja bila utemeljena na činjenici da se u to vrijeme vjerovalo da su na Mjesečevim oceanima prašine 1,5 kilometara duboke na nekim mjestima.
U isto vrijeme pojavili su se planovi lociranja vojnih baza na Mjesecu. Među njima je Project Horizon, američki plan za izgradnju utvrde na Mjesecu do 1967. godine. Američko zrakoplovstvo je 1961. također predložilo projekt Lunex, koji je uključivao uspostavu podzemne zrakoplovne baze na Mjesecu do 1968. godine.
1962. John Denicke (NASA-in napredni voditelj programa) i Stanley Zahn (CTO za istraživanje lunarne baze u Martinovoj svemirskoj diviziji) objavili su prijedlog za izgradnju lunarne baze. Njihova ideja uključivala je izgradnju podzemne baze smještene u moru spokoja koja bi se oslanjala na nuklearne reaktore za sustave filtracije energije i algi.
Posljednjih godina mnoge svemirske agencije skiciraju prijedloge za izgradnju kolonija na Mjesecu. Japan se 2006. obvezao izgraditi bazu na Mjesecu do 2030. godine. Rusija je sličnu ponudu dala 2007. godine, s planovima za bazu do 2027.-2032. Godine 2007., Jim Burke s Međunarodnog svemirskog sveučilišta u Francuskoj predložio je stvaranje lunarne "Noine arke" u kojoj bi ljudska civilizacija mogla preživjeti katastrofalni događaj.
U kolovozu 2014. NASA se sastala s čelnicima industrije kako bi razgovarali o isplativim načinima izgradnje lunarne baze u polarnim regijama do 2022. godine. Godine 2015. NASA je postavila koncept izgradnje lunarnog naselja koje bi se oslanjalo na robotske radnike (poznate pod nazivom "Transformatori") i heliostate koji će ih izgraditi. Godine 2016., Johann-Dietrich Werner, novi šef ESA-e, predložio je izgradnju međunarodnog sela na Mjesecu kao nasljednika Međunarodne svemirske stanice.
Moguće metode
Kad je u pitanju oblikovanje Mjeseca, mogućnosti i izazovi povezani s njim su vrlo slični onima iz Merkura. Prvo, Mjesec ima atmosferu koja je toliko tanka da se može nazvati samo egzosferom. Drugo, vrlo je malo isparljivih elemenata potrebnih za život (vodik, dušik i ugljik).
Rješenje ovih problema je hvatanje kometa koji sadrže vodeni led i hlapljive sastojke i njihovo slanje na površinu. Komet sublimira, raspršivajući te plinove i vodenu paru, stvarajući tako atmosferu. Ti će utjecaji također osloboditi vodu sadržanu u lunarnom regolitu i ona će se akumulirati na površini, tvoreći prirodna vodna tijela.
Prijenos zamaha s ovih kometa također bi mogao ubrzati rotaciju Mjeseca tako da satelit više ne blokira plimu. Mjesec, čiji bi se dnevni dnevni ciklus ubrzao do 24 sata, uvelike bi pojednostavio kolonizaciju i prilagodbu životu.
Postoji i mogućnost paraterraformiranja dijelova Mjeseca, što bi bilo slično obogaćivanju polarne regije Merkura. U slučaju Mjeseca, pogodan bi Shackletonov krater u kojem su znanstvenici već pronašli vodeni led. Pomoću solarnih zrcala i kupole, ovaj bi krater bilo moguće transformirati u područje s mikroklimom u kojem biljke rastu i imaju atmosferu koja prozračuje.
Moguće koristi
U usporedbi s drugim planetima i mjesečevima Sunčevog sustava, postoji niz prednosti u kolonizaciji i teraformiranju samog Mjeseca. Najočitija je njegova blizina Zemlje. U usporedbi s Marsom, Venerom, Merkurom ili vanjskim Sunčevim sustavom, troškovi i vrijeme prijevoza ljudi i materijala do Mjeseca i natrag bit će znatno niži.
Pored toga, bombardiranje mjesečeve površine kometama zahtijevalo bi manje kometa nego u slučaju Marsa i Venere - reda stotinu umjesto tisuća.
Prisutnost vodenog leda u mjesečevom tlu i velike naslage u južnom polarnom području također će stvoriti površinske vode (nakon što se pokrene efekt staklenika). Uz komete koji bombardiraju površinu, mogli bi se uvesti i metan i amonijak, minirani negdje na Titanu i u Kuiperovom pojasu. Također će biti lakše nadzirati proces oblikovanja terena jer se Mjesec bliži i zahtijeva manje infrastrukture.
U isto vrijeme, kolonije na Mjesecu imat će brojne prednosti. Lokalna baza resursa pružit će mogućnosti za korištenje lokalnih resursa, kao i sirovine potrebne za duboke svemirske misije. Na primjer, budući da je sastav Mjeseca sličan sastavu zemlje, minerali se na njemu mogu minirati i slati na Zemlju. Lunarno tlo izvađeno iz površine moglo bi se koristiti za stvaranje zračenja štitova i naselja ispod kupole na površini.
Lunarne rezerve vodenog leda, kojih osobito ima u južnom polarnom području, mogle bi poslužiti kao trajni izvor vode za koloniste. Čak i u gornjim slojevima lunarnog regolita, postoji puno helija-3, koji bi se mogao koristiti u termonuklearnim reaktorima, pružajući stalnu opskrbu čistom energijom i lunarnim kolonijama i Zemlji.
Lunarna baza mogla bi poslužiti kao polazna točka za misije u Sunčevom sustavu. NASA je izračunala da bi se milijarde dolara moglo uštedjeti stvaranjem lunarne baze koja bi koristila lokalnu vodu za stvaranje vodikovog goriva. Takva ispostava bila bi sastavni dio infrastrukture u pogledu napuštenih misija na Mars i izgradnje marsovskog naselja.
Mjesečeva niska gravitacija i brzina bijega također znače da će misije koje su pokrenute s Mjeseca zahtijevati daleko manje raketnog goriva da bi došle u svemir. Ista prednost omogućila bi izgradnju elektromagnetskog topa, lunarnog dizala ili druge projekte za koje se na Zemlji smatra da su preskupi. Bilo koja od ovih struktura značajno će smanjiti troškove pomicanja materijala i satelita (poput svemirskih solarnih ćelija).
I posljednje, ali ne najmanje bitno, uspostava lunarnog naselja pružit će nam i vrijedne informacije, posebno o dugoročnim posljedicama života u niskoj gravitaciji. Te bi informacije mogle biti korisne u stvaranju stalne baze na Marsu ili drugim tijelima Sunčevog sustava s površinskom gravitacijom manjom od 1 G.
Na Mjesecu postoje stabilne cijevi od lave koje su dovoljno velike da mogu smjestiti čitave gradove, što je također plus. Takvo podzemno okruženje može pod pritiskom sadržavati atmosferu koja prozračuje, a također će pružiti zaštitu od sunčevog zračenja.
Mogući problemi
Teraformiranje Mjeseca puno je problema. S jedne strane, za prikupljanje kometa i leda iz vanjskog Sunčevog sustava bit će potrebna infrastruktura koja jednostavno ne postoji i koju će biti skupo graditi. Zapravo će trebati stotine svemirskih letjelica da skupe sve resurse, a oni će morati biti opremljeni pogonskim sustavima koji će im omogućiti da putuju u kratkom vremenu, a koji također još ne postoje.
Iako se zna da dugi periodi provedeni u uvjetima mikrogravitacije uzrokuju mišićnu degeneraciju i gubitak koštane gustoće, nejasno je kako će učinak male gravitacije utjecati na stanovništvo i djecu rođenu u takvim uvjetima. Možda će biti potrebno genetski modificirati zemaljske biljke i životinje tako da mogu živjeti u mjesečevim uvjetima, ali nije poznato hoće li to biti uspješno rješenje.
I, naravno, troškovi svega toga bit će astronomski, iako će manje nego što se može zamisliti, i zahtijevat će razvoj tijekom nekoliko generacija. Teško je govoriti o kontinuitetu generacija, a da ne spominjemo činjenicu da se obveze koje preuzme vlada ili međunarodno tijelo ne mogu poštivati sljedeća.
Površinska kolonija imat će mnogo problema. Duge mjesečeve noći (u trajanju od 354 sata) značilo bi da ovisnost o solarnoj energiji neće biti moguća nigdje osim u polarnim regijama. Pored toga, značajne promjene temperature također će zahtijevati promjene u dizajnu kolonija. Svako naselje na površini treba biti zaštićeno od sunčevog zračenja.
Odsustvo atmosfere povećava izglede za udaranje kometa i ranjivost na sunčeve zrake. Mjesec također periodično prolazi kroz Zemljinu magnetosferu, stvarajući plazma bič koji se probija po površini. Sa svjetlosti, elektronsko bombardiranje dovodi do oslobađanja ultraljubičastih fotona i stvaranja negativnog naboja na tamnoj strani. To također predstavlja određenu opasnost za naselja na površini.
Kao što smo već napomenuli, brojna ta pitanja mogla bi se riješiti izgradnjom naselja ispod površine. Ali ako pretpostavimo da će naselja ovisiti o solarnoj energiji, morat će ih se graditi u blizini polarnih područja kako bi se iskoristila prisutnost vječne svjetlosti u tim regijama. Alternativa bi bila fuzijski reaktor helij-3. Ali to je, opet, skupa opcija i još nije dostupno.
Za što? To smo već spomenuli. Ali najvažnija, možda, bit će prisutnost osobe na Mjesecu. Ova prisutnost poslužit će kao odskočna daska boravku na Marsu, Veneri i drugdje u Sunčevom sustavu. Još jedan korak u našoj međuplanetarnoj - ili čak međuzvjezdanoj - utrci.