Водата и хелият ще се превърнат в основните ресурси на Луната, когато хората най-накрая решат да установят постоянни бази на нея. С какви предизвикателства ще се сблъскат?
Сега единственият апарат на земляните пътува на Луната. Той е китайски. Как ще се трансформира сребърният пейзаж, ако започне масовото разширяване и ще бъде ли видима Русия на спътника на Земята?
Неземни разсад
Китайският Chang'e 4 кацна за първи път в историята от далечната страна на Луната на 3 януари 2019 г. Всички предишни мисии, включително кацането на американски астронавти, се провеждаха от страната на спътника, видима от Земята. Целите на мисията са биологични експерименти и проучване на повърхността на „съседа“.
Първият успех на китайците и веднага уникално постижение - те успяха да отглеждат памучна издънка. Естествено, семената покълнаха в специален инкубатор на борда на земя. Както отбелязва Би Би Си, основният проблем не беше осигуряването на семената с необходимите вещества за растеж, а поддържането на микроклимат: температурата на Луната варира от -173 ° C до + 100 ° C или повече. Растението живее няколко дни и умира по време на лунна нощ - землището не е в състояние да поддържа микроклимата при температури под -170 ° С повече от 14 дни. Освен това китайска информационна агенция съобщи, че нощта е била по-студена от очакваната, въпреки че все още не са налични подробности.
Отглеждането на растения на Луната отваря възможности за колонизиране на спътника на Земята и други планети: те ще решат проблемите както с доставката на станцията с кислород, така и с ограниченията на храните.
Промоционално видео:
Защо Луната?
Най-привлекателният обект за дългосрочни селища извън Земята е неговият естествен спътник. По-специално, Луната е уникална по отношение на разширяването на пространството.
Това се разбира от всички съвременни играчи в космическата индустрия, от гореспоменатия Китай до Индия с нейния проект Chandrayaan-2 (стартирането е планирано за април тази година), и до Израел, чийто космически стартъп SpaceIL очаква да кацне своето устройство на Луната през февруари, което ще изстреля в космоса ракета на компанията Space X
Но Луната е привлекателна не само като тестова площадка за технологии - наличните ресурси я правят трамплин за завладяване на космоса. На първо място, говорим за вода и в малко по-дълга перспектива - за хелий-3 (един от изотопите на хелия).
Хелий-3 е потенциален изключително ефективен енергиен източник на бъдещето, когато човечеството ще овладее контролирания термоядрен синтез. Тогава, според изчисленията, това вещество ще бъде по-евтино за извличане на лунната повърхност, отколкото на Земята (където е изключително оскъдно), следователно развитието на този ресурс може да обърне не само космическата сфера, но и живота на нашата планета.
„Когато разградите молекулата на водата, получавате кислород и водород, които са критични както за дишането, така и за производството на ракетно гориво“, обяснява Майкъл Постън от Югозападния изследователски институт (САЩ), използвайки вода на спътника на Земята. Водата на Луната се съхранява като лед, главно в полярните шапки.
Regolith - свободно течащият повърхностен слой на лунната почва - също съдържа кислород, силиций, желязо, алуминий, магнезий, които могат да бъдат отделени чрез нагряване - за това могат да се използват концентратори за слънчева светлина под формата на огромни огледала или лещи. Тази технология се оказа ефективна при тестове на Земята, отбелязва Nature.
В допълнение, изстрелванията на космически кораби от Луната са по-енергийно ефективни и следователно по-евтини - гравитацията на спътника е само 17% от тази на Земята, в допълнение, няма нужда да се преодолява въздушното съпротивление поради липсата на атмосфера.
Нова къща
Изграждането на дори сравнително проста жилищна структура на Луната, която е сателит на човечеството на сателит, ще изисква максимални ресурси и безпрецедентни мерки. Проектът за изграждане на лунна база се свежда до редица основни характеристики: местоположение, сигурност, храна.
- Място. Както отбелязва водещото научно списание Nature, има два варианта за избор на местоположение: да се установите в екватора на Луната или на нейния полюс. Всяка от опциите предлага свои собствени уникални възможности. По-лесно е да изстрелвате ракети от екватора и да поддържате връзка със Земята, но двуседмичните лунни нощи ще поставят допълнително напрежение в захранването на колонията. Полюсите от своя страна могат да предлагат на заселниците близост до лед и следователно вода, но създават трудности при приемането и пускането на превозни средства поради най-лошите условия на осветление. Освен това колонията на полюса може да има проблеми с комуникацията със Земята.
- Безопасност. Бъдещите жители на колонията ще трябва не само да извличат или носят ресурси, но и да се борят срещу опасностите, които не се случват на Земята и ниските орбити. Например, липсата на атмосфера и магнитно поле води до засилено фоново лъчение на повърхността на спътника. На теория подслонът също би бил добър за осигуряване на защита от астероиди. Затова за изграждането на жилища се предлага да се използва реголит - повърхностният слой на лунната почва - или да се оборудва основата в тръби от лава: кухини, останали след изригването на потоци лава от древни вулкани. Такива тунели могат да достигнат няколко километра дължина и стотици метра в диаметър. Един от тях е записан от индийския Чандраян през 2010 г.: дължината е около 2 км, ширината е 360 м.
- Храна и ресурси. Както се очаква от авторите на статията в Nature и потвърдено от китайците от „тъмната“страна на Луната, е напълно възможно да се отглеждат растения на земния спътник. Освен храна, растенията, които ще се отглеждат с помощта на изкуствена светлина, ще генерират и кислород за бъдещите колонисти.
Във всеки случай няма да е необходимо да се говори за пълната самодостатъчност на колониите през следващите години. Дори ако лунната база може да си осигури всичко, от което се нуждае, зависимостта на колонията от метрополията (Земята) ще продължи по отношение на притока на нови колонисти и технологии.
Ще остане ли Русия космическа сила
Русия в космическата индустрия е изправена пред предизвикателства както от САЩ, така и от нарастващи играчи в тази област - Китай, Индия, Япония или Израел.
Независимо от това, да отидете само на Луната е изключително трудна задача и извън силата дори на водещите световни сили. НАСА възнамерява да сътрудничи с Роскосмос при изграждането на лунна станция. Този проект може да запълни вакуума на космическото сътрудничество, който би могъл да възникне в случай на оттегляне на САЩ от проекта ISS. Предполага се, че още през 20-те години на XXI век американците ще могат сами да извършват доставката на астронавти до Международната космическа станция - поне за това има проектите на Creon Dragon на Elon Musk и Starliner на Boeing.
Но Роскосмос има още няколко козове в ръкава, насочени както към изучаване и овладяване на Луната, така и към по-далечни обекти в Слънчевата система.
Според ТАСС, Русия също разработва концепция за лунния космически кораб "Союз", който, както съобщава ръководителят на Роскосмос Дмитрий Рогозин, поиска от НАСА да създаде втора резервна космическа транспортна система за лунни мисии.
Според РИА Новости, Роскосмос в началото на февруари определи предпочитаната външност на супер тежкото ракети-носител в Йенисей за полети до земния спътник. Тази опция осигурява шест странични блока с двигатели RD-171MV, както и централен блок с двигател RD-180.
„Откриването на вода в замръзнало състояние под лунния реголит в полярните райони извежда изследването на Луната на ново ниво“, коментира Forbes перспективите за изследване на Луната в пресслужбата на Роскосмос.
Руската програма за сателитно проучване на Земята включва редица автономни мисии:
- Луна-глобус (Луна-25). За тестване на съвременни технологии за меко кацане. Проектът е планиран за 2019 година.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). Орбитър за глобалното проучване и проучване на лунните ресурси, което е планирано да започне работа през 2021-2022 г.
- „Luna-Resurs-1“(PA), („Luna-27“). Земя с големи размери за изучаване на реголита на Южния полюс на спътник на Земята. Роскосмос очаква да стартира проекта през 2022-2023 година.
Както се вижда от този списък, Русия (дори и в изцяло „свои“, а не международни проекти) е насочена не само към фундаменталното изследване на Луната, но и към изследването на ресурсите на това небесно тяло.
Политически моменти
Държавната корпорация припомни съвместен проект с Европейската космическа агенция - "ExoMars-2016". През 2020 г. се планира да стартира втората част от проекта ExoMars-2020: тя включва доставката до Марс на руска площадка за кацане с европейски роувър на борда. Роскосмос смята, че сътрудничеството с ЕС, както и партньорството със Съединените щати по лунните програми, ще позволят на държавната корпорация „да не пропусне момента“и да се включи в изграждането на лунната база.
Кой притежава лунните ресурси по отношение на международното право? Според международния космически договор от 1967 г. никоя държава не може да утвърди суверенитет над небесните тела. Следователно статутът на собственост върху ресурсите, извлечени от такива органи, все още не е ясно.
Някои държави, по-специално САЩ и Люксембург, на законодателно ниво подкрепиха плановете на частните компании да развият ресурсите на небесните тела. Русия и някои други държави посочват опасността от този подход: те се страхуват от състезание за космически ресурси с последваща милитаризация на космоса - процес, който може да не намали всички стремежи за създаване на лунна, циркуларна или дори марсианска обитаема база.
