Наскоро отново започнахме да говорим за Луната - и не само ние, директорът на ESA иска да отидем на Луната - така че е грях да не се връщаме към темата за тераформирането. Този път - луните. От самото начало на космическата ера учени и футуролози изследват идеята за трансформиране на други светове в съответствие с човешките нужди. Този процес - известен като термообразуване - изисква използването на техники за геологично и екологично инженерство, за да се промени температурата на планетата или луната, атмосферата, топографията, екологията, за да се прилича повече на Земята. И тъй като е най-близкото небесно тяло до Земята, Луната отдавна се смята за подходящо място.
Известно е, че колонизацията и / или тераформирането на Луната трябва да бъде сравнително лесно в сравнение с други тела. Поради близостта си времето за транспортиране на хора и оборудване до и от повърхността ще бъде значително намалено, както и разходите. Освен това близостта му означава, че възстановените ресурси и продукти, произведени на Луната, могат да бъдат транспортирани редовно до Земята и туристическата индустрия трябва да се развива.
Колонизация на Луната във фантастика
Темата за заселването на човека на Луната винаги е била една от най-популярните теми в научната фантастика. И докато по-голямата част от историите описват лунните селища, които се изграждат на повърхността, като се използват запечатани куполи или под повърхността, има няколко примера, в които самата Луна е приятна и приятелска среда за живеене в хората.
Най-ранният известен пример е може би кратката история "La Journée d'un Parisien au XXIe siècle" (Денят на парижанина на 21 век), написана от френския автор Октав Белард. Издадена през 1910 г., историята разказва как атмосферата на Луната постепенно се променя и как растенията се отглеждат, за да превърнат Луната в рай за застрашените видове и човешките колонисти.
През 1936 г. американският писател К. Мур пише „Paradise Lost“- роман за контрабандист и космически рейнджър, живеещ в колонизираната Слънчева система. Романът представя Луната като някога плодородно място и описва как тя постепенно се превръща в безвъздушна пустиня. През 1945 г. британският писател К. Люис пише роман, в който Луната е дом на състезание от екстремна евгеника.
Артър Кларк написа няколко романа и кратки разкази за лунните колонии през 50-70-те години на 20 век. През 1955 г. той пише Земна светлина, в която лунното население е хванато в кръстосания огън, когато избухна войната между Земята и съюза на Венера и Марс. През 1961 г. е публикуван романът „Лунен прах“, в който туристическият крайцер „Селена“се потопи в море от лунен прах.
Промоционално видео:
През 1968 г. е публикуван известният роман на Кларк „Космическа одисея от 2001 г.“, част от който се развива на колонизираната Луна, където е открит мистериозен монолит (магнитна аномалия на Тихо). Рандеву с Рама, освободен през 1973 г., също споменава за колонизираната Луна, станала част от обединените планети на Слънчевата система.
Робърт Хайнлайн също пише за хората на Луната. Сред най-ранните му е „Фамилията на космическите камъни“(1952 г.), за семейството Стоун, живеещо на Луната, които искат да напуснат дома си и да изследват Слънчевата система. През 1966 г. той получава наградата Хюго за романа „Луната е сурова господарка“, в който подземна лунна колония снабдява Земята с храна и минерали.
Разбира се, не липсват романи за луната, колонизирани и тераформирани. Но това е фантастично. Нека видим как стоят нещата в действителност.
Наука за лунно селище
През последните няколко десетилетия бяха предложени множество варианти за изграждане на колония (или колонии) на Луната. Повечето от тях са възникнали в зората на космическата епоха, плановете са разработени както в СССР, така и в САЩ с развитието на програмата Аполон. През последните години имаше все повече оферти за завръщане на Луната до 2020 г. и интересът към създаването на постоянно населено място отново възникна. Има обаче няколко научни предложения, които датират отпреди 20 век.
Например през 1638 г. епископ Джон Уилкс - английски свещеник, натуралист, член на Лондонското кралско общество - пише „Дискурс за нов свят и друга планета“, в който предсказва появата на колония от хора на Луната. Легендарният руски инженер, ракетен учен, учен и теоретичен космонавт Константин Едуардович Циолковски предложил по време на живота си (1857-1935 г.) да построи космически асансьор и предположил, че лунното селище ще бъде важна стъпка във формирането на вид, завладяващ космоса от човечеството.
До 50-те и 60-те години предложенията са снежни топки - с появата на програмата Аполон възникват планове за постоянно поставяне на астронавтите на Луната. През 1954 г. Артър Кларк предложи да се изгради лунна база от надуваеми модули и да ги покрие с лунен прах за изолация.
Първото селище в неговия план ще изисква изграждането на иглу сгради и надуваема радио кула, последвано от изграждането на голям постоянен купол. Кларк предложи пречистване на въздуха с филтър на основата на водорасли, ядрен реактор за генериране на енергия и електромагнитни оръдия за изстрелване на товари и гориво за междупланетни кораби в космоса.
През 1959 г. Джон Рейнхарт - директор на лабораторията за проучване на минното дело в школата на мини в Колорадо - публикува предложение, наречено Основни критерии за изграждане на Луната в списанието на Британското междупланетарно общество. Концепцията му за „плаваща основа“включва полуцилиндри с полу-куполи в двата края и микрометеороиден щит над основата. Подобна идея се основаваше на факта, че по онова време се смяташе, че на Лунните океани прах на 1,5 км дълбочина на някои места.
В същото време възникнаха планове за локализиране на военни бази на Луната. Сред тях е Project Horizon, американски план за изграждане на крепост на Луната до 1967 г. Американските военновъздушни сили също предлагат проекта „Лунекс“през 1961 г., който включва създаването на подземна военновъздушна база на Луната до 1968 г.
През 1962 г. Джон Деник (ръководител на напредналите програми на НАСА) и Стенли Зан (CTO за изследване на лунната база в космическото отделение на Мартин) публикуват предложение за изграждане на лунна база. Идеята им включваше изграждането на подземна база, разположена в Морето на спокойствието, която да разчита на ядрени реактори за системи за филтриране на енергия и водорасли.
През последните години много космически агенции очертават предложения за изграждането на колонии на Луната. През 2006 г. Япония обеща да построи база на Луната до 2030 г. Русия направи подобно предложение през 2007 г. с планове за базата до 2027-2032 г. През 2007 г. Джим Бърк от Международния космически университет във Франция предложи да се създаде лунен „Ноев ковчег“, в който човешката цивилизация би могла да преживее катастрофално събитие.
През август 2014 г. НАСА се срещна с лидерите в индустрията, за да обсъди рентабилни начини за изграждане на лунна база в полярните региони до 2022 г. През 2015 г. НАСА изложи концепция за лунно селище, което ще разчита на роботизирани работници (известни като "Трансформатори") и хелиостати по време на строителството. През 2016 г. Йохан-Дитрих Вернер, новият ръководител на ESA, предложи да се изгради международно село на Луната като приемник на Международната космическа станция.
Възможни методи
Когато става въпрос за тераформиране на Луната, възможностите и предизвикателствата, свързани с нея, са много подобни на тези на Меркурий. Първо, Луната има атмосфера, която е толкова тънка, че може да се нарече само екзосфера. Второ, има много малко летливи елементи, необходими за живота (водород, азот и въглерод).
Решението на тези проблеми е чрез улавяне на комети, които съдържат воден лед и летливи вещества и изпращането им на повърхността. Комети се сублимира, разсейвайки тези газове и водни пари, като по този начин създава атмосфера. Тези въздействия също ще освободят водата, която се съдържа в лунния реголит, и тя ще се натрупа на повърхността, образувайки естествени водни тела.
Прехвърлянето на инерция от тези комети също може да ускори въртенето на Луната, така че спътникът вече да не блокира приливите и отливите. Луната, чийто дневен цикъл би се ускорила до 24 часа, значително би опростила колонизацията и адаптирането към живота.
Съществува и възможността за паратерформиране на части от Луната, което би било подобно на облагородяването на полярния регион на Меркурий. В случая с Луната би бил подходящ кратерът на Шекълтън, в който учените вече са открили воден лед. С помощта на слънчеви огледала и купол би било възможно този кратер да се трансформира в зона с микроклимат, в която растенията растат и има дишаща атмосфера.
Възможни ползи
В сравнение с други планети и луни на Слънчевата система има редица предимства при колонизиране и тераформиране на самата Луна. Най-очевидната е близостта му до Земята. В сравнение с Марс, Венера, Меркурий или външната Слънчева система, разходите и времето за транспортиране на хора и материали до Луната и обратно ще бъдат значително по-ниски.
В допълнение, бомбардировката на лунната повърхност с комети ще изисква по-малко комети, отколкото в случая на Марс и Венера - от порядъка на сто вместо хиляди.
Наличието на воден лед в лунната почва и големи отлагания в южната полярна област също ще създадат повърхностни води (след като се задейства парниковият ефект). Наред с кометите, бомбардиращи повърхността, могат да бъдат въведени метанови и амонячни ледове, добивани някъде на Титан и в пояса на Койпер. Също така ще бъде по-лесно да се следи процеса на тераформиране, тъй като Луната е по-близо и изисква по-малко инфраструктура.
В същото време колониите на Луната ще имат много предимства. Местната ресурсна база ще предостави възможности за използване на местните ресурси, както и суровини, необходими за дълбоки космически мисии. Например, тъй като съставът на Луната е подобен на този на земята, минералите могат да се добиват върху нея и да се изпращат на Земята. Лунната почва, извлечена от повърхността, може да се използва за създаване на радиационни щитове и селища под купола на повърхността.
Лунните запаси от воден лед, които са особено обилни в южния полярни регион, биха могли да послужат за постоянен източник на вода за колонистите. В горните слоеве на лунния реголит има също много хелий-3, който може да се използва в термоядрени реактори, осигурявайки постоянно снабдяване с чиста енергия както на лунните колонии, така и на Земята.
Лунната база може да действа като отправна точка за мисии в Слънчевата система. НАСА изчисли, че милиарди долари могат да бъдат спестени чрез създаване на лунна база, която може да използва местна вода за създаване на водородно гориво. Такъв аванпост би бил неразделна част от инфраструктурата по отношение на командированите мисии до Марс и изграждането на марсианско селище.
Ниската гравитация на Луната и скоростта на бягство също означават, че мисиите, стартирани от Луната, ще изискват далеч по-малко ракетно гориво, за да достигнат космоса. Същото предимство би позволило изграждането на електромагнитно оръдие, лунен асансьор или други проекти, които се считат за твърде скъпи за изграждане на Земята. Всяка от тези структури значително ще намали разходите за подвижни материали и сателити (като космически соларни клетки).
Не на последно място, създаването на лунно селище ще ни предостави и ценна информация, по-специално за дългосрочните последици от живота в ниска гравитация. Тази информация може да бъде полезна при създаването на постоянна база на Марс или други тела в Слънчевата система с повърхностно тегло по-малко от 1 G.
На Луната има стабилни тръби от лава, които са достатъчно големи, за да приютяват цели градове, което също е плюс. Такава подземна среда може да бъде под налягане, за да съдържа дишаща атмосфера, а също така ще осигури защита от слънчева радиация.
Възможни проблеми
Тераформирането на Луната е изпълнено с редица проблеми. От една страна, събирането на комети и лед от външната слънчева система ще изисква инфраструктура, която просто не съществува и ще бъде скъпо за изграждане. Всъщност ще са необходими стотици космически кораби, за да се съберат всички ресурси и те ще трябва да бъдат оборудвани със задвижващи системи, които ще им позволят да пътуват в кратък период от време и които също все още не съществуват.
Макар че е известно, че дългите периоди от време, прекарани в условия на микрогравитация, причиняват мускулна дегенерация и загуба на костна плътност, не е ясно как ефектът от ниската гравитация ще се отрази на населението и децата, родени в такива условия. Може да се наложи генетично да модифицирате сухоземните растения и животни, така че да могат да живеят в лунни условия, но не е известно дали това ще бъде успешно решение.
И, разбира се, цената на всичко това ще бъде астрономическа, макар и по-малка, отколкото може да се мисли, и ще изисква развитие за няколко поколения. Трудно е да се говори за приемствеността на поколенията, да не говорим за факта, че задълженията, поети от едно правителство или международен орган, може да не се спазват от следващото.
Повърхностната колония ще има много проблеми. Дългите лунни нощи (с продължителност 354 часа) биха означавали, че зависимостта от слънчевата енергия няма да бъде възможна никъде, освен в полярните райони. В допълнение, значителните температурни колебания също ще изискват промени в дизайна на колониите. Всяко селище на повърхността ще трябва да бъде защитено от слънчева радиация.
Липсата на атмосфера увеличава шансовете за удряне на комети и уязвимост към слънчевите пламъци. Луната също периодично преминава през магнитосферата на Земята, създавайки плазмен камшик, който се прорязва през повърхността. От светлата страна, електронното бомбардиране води до отделяне на ултравиолетови фотони и натрупване на отрицателен заряд от тъмната страна. Това също носи известна опасност за населените места по повърхността.
Както вече отбелязахме, редица от тези въпроси могат да бъдат решени чрез изграждането на селища под повърхността. Но ако приемем, че населените места ще зависят от слънчевата енергия, те ще трябва да бъдат изградени близо до полярните райони, за да се възползват от наличието на вечна светлина в тези региони. Алтернатива са термоядрените реактори с хелий-3. Но това отново е скъп вариант и все още не е наличен.
За какво? Вече споменахме за това. Но най-важното, може би, ще бъде присъствието на човек на Луната. Това присъствие ще послужи като стъпка към престоя на Марс, Венера и другаде в Слънчевата система. Друга стъпка в нашата междупланетна - или дори междузвездна - надпревара.