Как и зачем люди будут строить базы на Луне?

 

Вода и гелий станут главными ресурсами Луны, когда люди наконец решатся создать на ней постоянные базы. Какие проблемы им предстоит преодолеть?

Сейчас по Луне разъезжает единственный аппарат землян. Он китайский. Как преобразится серебристый ландшафт, если начнется массовая экспансия?

Неземные всходы

Китайский аппарат Chang’e 4 впервые в истории совершил посадку на обратной стороне Луны 3 января 2019 года. Все предыдущие миссии, включая высадку астронавтов США, происходили на видимой с Земли стороне спутника. Задачи миссии — биологические эксперименты и изучение поверхности «соседки».

Первый успех китайцев, и сразу уникальное достижение — удалось вырастить побег хлопка. Естественно, семена проросли в специальном инкубаторе на борту посадочного модуля. Как отмечает BBC, главной проблемой было не обеспечение семян необходимыми веществами для роста, а поддержание микроклимата: температура на Луне колеблется от —173оС до +100оС и более. Растение прожило несколько дней и погибло во время лунной ночи — поддерживать микроклимат при температуре ниже —170оС дольше 14 дней посадочный модуль не в состоянии. К тому же китайское новостное агентство сообщило, что ночь оказалась холоднее, чем ожидалось, хотя подробностей пока нет.

Выращивание растений на Луне открывает возможности для колонизации спутника Земли и других планет: они позволят решить вопросы как с обеспечением станции кислородом, так и продовольственные ограничения.

Почему Луна?

Самый привлекательный объект для долговременных поселений вне Земли — ее естественный спутник. В частности, Луна уникальна с точки зрения космической экспансии.

Это понимают все современные игроки космической отрасли, от вышеупомянутого Китая до Индии с ее проектом Chandrayaan-2 (запуск запланирован на апрель этого года), и до Израиля, чей космический стартап SpaceIL рассчитывает посадить на Луне свой аппарат, который выведет в космос ракета компании Space X.

Но Луна привлекательна не просто как полигон для отработки технологий — доступные ресурсы делают его плацдармом для покорения космоса. В первую очередь речь идет о воде, а в несколько более дальней перспективе о гелии-3 (один из изотопов гелия).

Гелий-3 — потенциальный крайне эффективный источник энергии будущего, когда человечество освоит управляемый термоядерный синтез. Тогда, согласно расчетам, это вещество добывать на лунной поверхности будет дешевле, чем на Земле (где его крайне мало), поэтому освоение этого ресурса может перевернуть не только космическую сферу, но и жизнь на нашей планете.

Когда вы расщепляете молекулу воды, то получаете кислород и водород, критически важные как в вопросах дыхания, так и для производства ракетного топлива, — объясняет применение воды на спутнике Земли Майкл Постон из Юго-западного научно-исследовательского института (США). Вода на Луне сохраняется в виде льда, в основном в полярных шапках.

Реголит — сыпучий поверхностный слой лунного грунта — также содержит в себе кислород, кремний, железо, алюминий, магний, которые могут быть выделены при помощи нагревания — для этого могут быть использованы концентраторы солнечного света в виде огромных зеркал или линз. Эта технология доказала свою эффективность в тестах на Земле, отмечает Nature.

Кроме того, запуски космических аппаратов с Луны энергоэффективнее и, следовательно, дешевле — гравитация спутника составляет лишь 17% от земной, кроме того, не придется преодолевать сопротивления воздуха из-за отсутствия атмосферы.

Новый дом

Сооружение даже относительно простой жилой конструкции на Луне, представляющей собой форпост человечества на спутнике, потребует максимума ресурсов и беспрецедентных мер. Проект строительства лунной базы сводится к ряду ключевых характеристик: место, безопасность, продовольствие.

• Место. Как отмечает ведущий научный журнал Nature, в выборе места существует два варианта: селиться на экваторе Луны или на ее полюсе. Каждый из вариантов предлагает свои уникальные возможности. С экватора легче запускать ракеты и поддерживать связь с Землей, но двухнедельные лунные ночи станут дополнительной нагрузкой на систему энергообеспечения колонии. Полюса, в свою очередь, могут предложить поселенцам близость к льду и, следовательно, воде, но налагают трудности при приеме и запуске аппаратов из-за худших условий освещенности. К тому же у колонии на полюсе могут быть проблемы со связью с Землей.
• Безопасность. Будущим жителям колонии придется не только добывать или привозить ресурсы, но и бороться с опасностями, которые не встречаются на Земле и низких орбитах. Например, отсутствие атмосферы и магнитного поля приводит к повышенному радиационному фону на поверхности спутника. Теоретически убежищу хорошо бы также обеспечивать защиту от астероидов. Поэтому для сооружения жилья предполагается использовать реголит — поверхностный слой лунного грунта — или оборудовать базу в лавовых трубках: полостях, оставшихся после извержения потоков лавы древними вулканами. Такие тоннели могут достигать нескольких километров длину и сотен метров в диаметре. Один из них был зафиксирован индийским аппаратом Chandrayaan в 2010 году: длина около 2 км, ширина — 360 м.
• Продовольствие и ресурсы. Как ожидали авторы статьи в Nature и подтвердили китайцы на «темной» стороне Луны, выращивать растения на спутнике Земли вполне реально. Помимо пищи, растения, для выращивания которых будет использоваться искусственный свет, будут также вырабатывать кислород для будущих колонистов.

В любом случае о полной самодостаточности колоний в ближайшие годы говорить не придется. Даже если лунная база сможет обеспечивать себя всем необходимым, зависимость колонии от метрополии (Земли) сохранится в вопросах притока новых колонистов и технологий.

РИА «Новости»