Witamy ponownie w naszej trwającej serii „The Definitive Guide To Terraforming”! Kontynuujemy spojrzenie na Księżyc, dyskutując, w jaki sposób może on zostać przystosowany do zamieszkiwania przez ludzi.
Od początku ery kosmicznej naukowcy i futuryści badali ideę przekształcania innych światów w celu zaspokojenia ludzkich potrzeb. Proces ten, znany jako terraformowanie, wymaga zastosowania technik inżynierii środowiska w celu zmiany temperatury planety lub księżyca, atmosfery, topografii lub ekologii (lub wszystkich powyższych), aby uczynić ją bardziej „ziemską”. Księżyc, jako najbliższe ciało niebieskie na Ziemi, od dawna uważany jest za potencjalne miejsce.
Wszystko powiedziane, kolonizacja i / lub terraformowanie Księżyca byłoby stosunkowo łatwe w porównaniu z innymi ciałami. Ze względu na jego bliskość czas transportu ludzi i sprzętu na i z powierzchni zostałby znacznie skrócony, podobnie jak koszty. Ponadto bliskość oznacza, że wydobyte zasoby i produkty wytwarzane na Księżycu mogłyby zostać wysłane na Ziemię w znacznie krótszym czasie, a przemysł turystyczny byłby również wykonalny.
Lonar Colonization In Fiction:
Temat zakładania ludzkich osad na Księżycu jest jednym z najpopularniejszych artykułów science fiction. I podczas gdy ogromna większość opowiadań dotyczy osad księżycowych zbudowanych na powierzchni za pomocą zapieczętowanych kopuł lub pod powierzchnią, istnieją pewne przykłady, w których sam Księżyc przekształca się w środowisko, które można zamieszkać dla ludzi.
Najwcześniejszym znanym przykładem może być opowiadanie „La Journée d’un Parisien au XXImi siècle ”(„ Dzień paryża w XXI wieku ”), napisany przez francuskiego pisarza Octave'a Béllarda. Wydana w 1910 roku historia ta polega na stopniowym tworzeniu atmosfery i aklimatyzacji roślinności w celu przekształcenia Księżyca w sanktuarium dla zagrożonych gatunków i ludzkich kolonistów.
W 1936 r. Amerykański pisarz C.L. Moore napisał Zaginiony raj, jedna z kilku powieści, które mają miejsce we wszechświecie „Northwest Smith”, który koncentruje się na pilotach i przemytnikach statków kosmicznych żyjących w skolonizowanym Układzie Słonecznym. W tej powieści przedstawia Księżyc jako niegdyś żyzne miejsce i opisuje, w jaki sposób stopniowo stał się on bezpowietrznym pustkowiem. W 1945 roku brytyjski pisarz i akademicki C. S. Lewis został zwolniony Ta ohydna siła, w którym Księżyc (Sulva) jest opisywany jako dom rasy ekstremalnych eugeników.
Arthur C. Clarke napisał kilka powieści i opowiadań, które obejmowały kolonie księżycowe w latach 50. i 70. XX wieku. W 1955 roku napisał Światło Ziemi, w którym księżycowa osada zostaje uwięziona w ogniu krzyżowym podczas wybuchu wojny między Ziemią a sojuszem Marsa z Wenus. W 1961 r. Fall of Moondust został opublikowany, w którym krążownik turystyczny (Selene) tonie w morzu pyłu księżycowego.
W 1968 roku przełomowa powieść Clarke'a 2001: A Space Odyssey został wydany, którego część ma miejsce na skolonizowanym Księżycu, na którym znajduje się tajemniczy monolit (znany jako Tycho Magnetyczna Anomalia, lub TMA-1). Spotkanie z Ramą, wydany w 1973 roku, wspomina także o skolonizowanym Księżycu, który jest częścią polityki obejmującej Układ Słoneczny znanej jako United Planets.
Robert A. Heinlein pisał także obszernie o osiedlaniu się ludzi na Księżycu. Jednym z jego najwcześniejszych był The Rolling Stones (1952), który koncentruje się na wyjątkowej rodzinie (Kamienie), która żyje na ustalonym Księżycu, ale postanawia odejść, aby zbadać Układ Słoneczny. W 1966 roku wydał nagradzaną powieść Hugo Księżyc jest surową kochanką, w którym w dużej mierze podziemna kolonia księżycowa zaopatruje Ziemię w żywność i minerały.
Ludność, znana jako „Lunies”, to w większości potomkowie skazanych (zwłaszcza więźniów politycznych), którzy żyją pod administracją ziemską. Za pomocą sztucznej inteligencji grupa poszukiwaczy niepodległości inicjuje bunt i wyrywa swoją niezależność od Ziemi. Trzecia rata, Kot, który przeszedł przez ściany (1985) odbywa się na Free Luna kilka lat później.
W 1988 roku Kim Stanley Robinson wydał Szaleńcy, która dotyczy grupy zniewolonych górników zmuszonych do pracy pod powierzchnią Księżyca, którzy rozpoczynają bunt. W opowiadaniu „Byrd Land Six” (2010) brytyjski autor Alastair Reynolds opisuje kolonię Księżyca, która opiera się na wydobyciu helu-3. Lista jest długa, z dosłownie setkami (jeśli nie tysiącami) przykładów ludzi żyjących na Księżycu w niedalekiej i dalekiej przyszłości.
Studium osadnictwa księżycowego:
W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci pojawiło się wiele propozycji budowy kolonii (lub kolonii) na Księżycu. Większość powstało wraz z nadejściem Wieku Kosmicznego i Programem Apollo. A w ostatnich latach, wraz z propozycjami powrotu na Księżyc do 2020 roku, ponownie pojawiło się zainteresowanie utworzeniem stałego osadnictwa. Istnieją jednak propozycje naukowe sprzed XX wieku.
Na przykład w 1638 r. Biskup John Wilkins - angielski duchowny, przyrodnik i członek The Royal Society - napisał Dyskurs dotyczący nowego świata i innej planety, w którym przepowiedział ludzką kolonię na Księżycu. Słynny rosyjski naukowiec rakietowy i astronautyczny Konstantin Tsiolkovsky (1857–1935) - który jako pierwszy zaproponował koncepcję kosmicznej windy - również zasugerował, że księżycowa osada będzie ważnym krokiem w ludzkości, która stanie się gatunkiem kosmicznym.
W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych zaczęły pojawiać się śnieżki wraz z ustanowieniem programu Apollo, w którym plany umieszczenia astronautów na Księżycu naturalnie doprowadziły do pomysłów na stworzenie stałych baz, a nawet osad. W 1954 roku Arthur C. Clarke zaproponował, że można stworzyć bazę księżycową za pomocą nadmuchiwanych modułów, które następnie zostaną pokryte pyłem księżycowym w celu izolacji.
Początkowa osada obejmowałaby astronautów budujących konstrukcje podobne do igloo i nadmuchiwanego masztu radiowego, a następnie ustanowienie większej, stałej kopuły. Jego propozycja wezwała również do oczyszczania powietrza zapewnianego przez filtr na bazie alg, reaktor jądrowy zapewniający energię oraz armaty elektromagnetyczne (tj. Masowe sterowniki) wprowadzające ładunek i paliwo do statków międzyplanetarnych w kosmosie.
W 1959 roku John S. Rinehart - dyrektor Laboratorium Badawczego Górnictwa w Colorado School of Mines - opublikował propozycję zatytułowaną „Podstawowe kryteria budowania Księżyca” w Journal of British Interplanetary Society. Ta koncepcja „pływającej podstawy” składała się z półcylindra z pół-kopułami na obu końcach i tarczy mikrometeoroidowej umieszczonej nad podstawą. Koncepcja ta opierała się na przyjętej wówczas teorii, że na Księżycu znajdowały się oceany pyłu, które w niektórych obszarach miały głębokość do półtora kilometra.
W tej erze pojawiło się także kilka planów dotyczących wojskowych instalacji na Księżycu. Należą do nich Project Horizon (1959), plan armii amerykańskiej dotyczący budowy fortu na Księżycu do 1967 r. Siły powietrzne USA zaproponowały także projekt Lunex w 1961 r., Który przewidywał utworzenie podziemnej bazy sił powietrznych na Księżycu przez 1968
W 1962 r. John DeNike (kierownik programu ds. Zaawansowanych programów NASA) i Stanley Zahn (dyrektor techniczny ds. Badań Księżyca w Bazie Kosmicznej w Martin Company) opublikowali propozycję zatytułowaną „Lunar Basing”. Ich koncepcja wymagała zastosowania podpowierzchniowej bazy znajdującej się na Morzu Spokoju, która opierałaby się na reaktorach jądrowych do zasilania i opartym na glonach systemie filtracji powietrza.
W ostatnich latach wiele agencji kosmicznych opracowało propozycje stworzenia kolonii na Księżycu. W 2006 r. Japonia ogłosiła plany bazy Księżycowej do 2030 r. Rosja złożyła podobną propozycję w 2007 r., Która zostanie zbudowana w latach 2027–32. W 2007 r. Jim Burke z Międzynarodowego Uniwersytetu Kosmicznego we Francji zaproponował utworzenie Arki Księżycowej Noego, aby zapewnić przetrwanie cywilizacji ludzkiej przez kataklizm.
W sierpniu 2014 r. Przedstawiciele NASA spotkali się z liderami branży w celu omówienia opłacalnych sposobów budowy bazy księżycowej w regionach polarnych do 2022 r. W 2015 r. NASA przedstawiła koncepcję osadnictwa księżycowego, która polegałaby na robotycznych robotach (znanych jako Trans -Formers) i heliostaty, aby utworzyć księżycową osadę wokół południowego regionu polarnego Księżyca. W 2016 r. Johann-Dietrich Wörner, nowy szef ESA, zaproponował międzynarodową wioskę na Księżycu jako następcę międzynarodowej stacji kosmicznej.
Potencjalne metody:
Jeśli chodzi o terraformowanie Księżyca, możliwości i wyzwania przypominają te, które oferuje Merkury. Na początek Księżyc ma atmosferę tak cienką, że można ją nazwać jedynie egzosferą. Co więcej, pierwiastki lotne, które są niezbędne do życia, są niewystarczające (tj. Wodór, azot i węgiel).
Problemom tym można zaradzić, chwytając komety zawierające lody wodne i substancje lotne i rozbijając je na powierzchnię. Komety sublimują, rozpraszając te gazy i parę wodną, tworząc atmosferę. Uderzenia te uwolniłyby również wodę zawartą w księżycowym regolicie, która może ostatecznie gromadzić się na powierzchni, tworząc naturalne zbiorniki wodne.
Przeniesienie pędu z tych komet spowodowałoby również, że Księżyc obracałby się szybciej, przyspieszając jego obrót, tak że nie byłby już zablokowany pływowo. Księżyc, który został przyspieszony, aby obracać się raz na swojej osi co 24 godziny, miałby stały cykl dobowy, co ułatwiłoby kolonizację i przystosowanie się do życia na Księżycu.
Istnieje również możliwość paraterraformowania części Księżyca w sposób podobny do terraformowania regionu polarnego Merkurego. W przypadku Księżyca miałoby to miejsce w kraterze Shackleton, gdzie naukowcy już znaleźli ślady lodu wodnego. Za pomocą luster słonecznych i kopuły krater ten można przekształcić w mikroklimat, w którym można uprawiać rośliny i stworzyć oddychającą atmosferę.
Potencjalne zalety:
W porównaniu z innymi planetami i księżycami w Układzie Słonecznym, kolonizacja i terraformowanie Księżyca ma kilka zalet. Najbardziej oczywista jest jego bliskość do Ziemi. W porównaniu do Marsa, Wenus, Merkurego lub zewnętrznego Układu Słonecznego koszt i czas transportu ludzi i materiałów na Księżyc i z niego byłyby znacznie niższe.
Ponadto bombardowanie powierzchni kometami może zapewnić zarówno atmosferę, jak i pęd potrzebny do obrócenia planety w cykl podobny do Ziemi. W porównaniu z planetami takimi jak Mars i Wenus, osiągnięcie tego wymagałoby znacznie mniej komet - szacunkowo 100 w porównaniu do kilku tysięcy.
Obecność lodu wodnego w glebie Księżycowej i duże skrytki wokół południowego regionu polarnego pozwoliłyby również na tworzenie wód powierzchniowych (po uruchomieniu efektu cieplarnianego). Oprócz bombardowania powierzchni przez komety można to zrobić, wprowadzając lody metanowe i amoniakowe, które można zbierać z księżyców takich jak Tytan i Pas Kuipera. Nadzór nad terraformowaniem byłby również łatwiejszy dzięki bliskości Księżyca i wymagałby znacznie mniej infrastruktury.
W międzyczasie kolonie na Księżycu miałyby wiele zalet. Lokalna baza zasobów zapewniłaby możliwości wykorzystania zasobów na miejscu, a także surowców potrzebnych do misji w kosmos. Na przykład, ponieważ Księżyc ma podobny skład do Ziemi, ma duży zapas minerałów, które można wydobywać w celu wykorzystania na Ziemi. Regolit księżycowy zebrany z powierzchni może być wykorzystany do stworzenia osłony przed promieniowaniem i kopułowych osad na powierzchni.
Zapas lodu na Księżycu, który jest szczególnie obfity w południowym regionie polarnym, służyłby również jako stałe źródło wody dla kolonistów. Hel-3 można łatwo zebrać, ponieważ występuje on w górnej warstwie regolitu Księżyca w celu wykorzystania w reaktorach termojądrowych, zapewniając czysty i stały dopływ energii zarówno dla kolonii księżycowych, jak i Ziemi.
Baza księżycowa może również służyć jako punkt postoju dla misji w głąb Układu Słonecznego. NASA oszacowała, że tworząc księżycową placówkę, która mogłaby wykorzystywać lokalną wodę do wytwarzania paliwa wodorowego, można by zaoszczędzić miliardy dolarów. Taka placówka byłaby również nieodłączną częścią infrastruktury, jeśli chodzi o wznoszenie załogowych misji na Marsa i budowę osady marsjańskiej.
Niższa grawitacja Księżyca i prędkość ucieczki oznaczają również, że misje wystrzelone z Księżyca wymagałyby znacznie mniej paliwa do dotarcia w przestrzeń kosmiczną. Ta sama zaleta może pozwolić na budowę masowego sterownika, windy księżycowej lub innych projektów, które są uważane za zbyt drogie lub trudne do zbudowania na Ziemi. Taka konstrukcja obniżyłaby koszty przenoszenia materiałów i satelitów (takich jak kosmiczne układy energii słonecznej) nawet taniej.
Wreszcie, utworzenie osady księżycowej może również dostarczyć cennych informacji, szczególnie na temat długoterminowych skutków życia w środowisku o niskiej grawitacji. Informacje te okazałyby się przydatne do ustanowienia stałej bazy na Marsie lub innych ciałach Układu Słonecznego, gdzie grawitacja powierzchniowa jest mniejsza niż 1 sol.
Zaletą jest także obecność stabilnych rur księżycowych, które są wystarczająco duże, aby pomieścić całe miasta. W tych podziemnych środowiskach można wytworzyć ciśnienie, aby stworzyć oddychającą atmosferę i zapewnić naturalną ochronę przed promieniowaniem słonecznym.
Potencjalne wyzwania:
Terraforming the Moon jest również pełen wielu wyzwań. Po pierwsze, zbieranie komet i / lub lodów z zewnętrznego Układu Słonecznego wymagałoby infrastruktury, która jeszcze nie istnieje, a stworzenie jej byłoby bardzo kosztowne. Zasadniczo setki statków kosmicznych byłyby potrzebne do przewiezienia wszystkich zasobów i musiałyby być wyposażone w układy napędowe, które mogłyby odbyć podróż w krótkim czasie (który również nie istnieje).
Chociaż wiadomo, że wydłużone okresy czasu spędzane w środowiskach mikrograwitacji powodują zwyrodnienie mięśni i utratę gęstości kości, nie jest jasne, jaki byłby efekt niskiej grawitacji dla stałych mieszkańców i dzieci urodzonych w takich środowiskach. Sugerowano, że rośliny i zwierzęta lądowe mogłyby zostać genetycznie zmodyfikowane do życia w środowisku księżycowym, ale nie jest jasne, czy to się uda.
I oczywiście koszt tego wszystkiego byłby astronomiczny i wymagałby wielopokoleniowego zaangażowania, biorąc pod uwagę ilość czasu potrzebnego na przekształcenie ekologii Księżyca. W związku z tym jest mało prawdopodobne, aby jakiekolwiek zobowiązania podjęte przez rząd lub organ międzynarodowy były utrzymywane między pokoleniami.
Dla kolonii powierzchniowej istnieje również wiele wyzwań. Długie noce księżycowe (354 godziny) oznaczałyby, że zależność od energii słonecznej byłaby utrudniona w dowolnym miejscu innym niż regiony polarne. Ponadto znaczne zmiany temperatury byłyby czymś, co kolonie musiałyby zbudować, aby wytrzymać. Promieniowanie słoneczne byłoby również problemem w każdej osadzie na powierzchni.
Brak atmosfery zwiększa szanse na uderzenie powierzchni przez komety i ekspozycję na rozbłyski słoneczne. Księżyc również okresowo przechodzi przez magnetotail Ziemi, tworząc arkusz plazmy, który biczuje po powierzchni. Po stronie jasnej bombardowanie elektronami powoduje uwalnianie fotonów UV i narastanie ładunku ujemnego po ciemnej stronie. Może to być niebezpieczne dla wszelkich osiedli na powierzchni.
Jak wspomniano, niektóre z tych problemów można rozwiązać, budując osady pod powierzchnią. Zakładając jednak, że osady te były uzależnione od energii słonecznej, musiałyby zostać zbudowane blisko regionów polarnych, aby skorzystać z prawie wiecznego światła w tych regionach. Alternatywą byłoby zbudowanie reaktorów termojądrowych, które mogłyby wykorzystywać hel-3 pochodzący z lokalnych źródeł. Również w tym przypadku koszt i czas budowy takiej osady byłyby bardzo wysokie.
Po raz kolejny jesteśmy zmuszeni zapytać, dlaczego, biorąc pod uwagę wszystkie związane z tym wyzwania, należy podjąć takie przedsięwzięcie? W przypadku Księżyca odpowiedź jest dość prosta. W takim przypadku terraformowanie i kolonizacja mogą być wykonywane taniej, łatwiej i znacznie krócej. Co więcej, zalety obecności człowieka na Księżycu są liczne i obejmują niektóre dość lukratywne aspekty, takie jak zbieranie helu-3, wydobycie księżyca, operacje Słońca na Księżycu, a nawet stworzenie księżycowego przemysłu turystycznego.
Ale być może najważniejsze jest to, że ludzka obecność na Księżycu (którą nazywamy Luna, jeśli taka istnieje) może z łatwością służyć jako kamień milowy w tworzeniu ludzkiej obecności na Marsie, Wenus i w innym miejscu w Układzie Słonecznym. Dysponując urządzeniami zapewniającymi tankowanie, uzupełnianie zapasów i naprawy, koszty wysyłania statków głębiej w kosmos znacznie by się zmniejszyły.
Jeszcze jeden krok w dążeniu do uczynienia ludzkości rasą międzyplanetarną - a może nawet międzygwiezdną!
W Space Magazine napisaliśmy wiele interesujących artykułów na temat terraformowania. Oto ostateczny przewodnik po terraformowaniu, czy powinniśmy Terraform Mars ?, jak We Terraform Mars ?, jak We Terraform Wenus ?, a zespół studencki chce Terraform Mars za pomocą sinic.
Koniecznie sprawdź także: Tak, na Księżycu jest woda, a na Księżycu wpadł wiatr słoneczny.
Mamy też artykuły, które eksplorują bardziej radykalną stronę terraformowania, takie jak Could We Terraform Jupiter ?, Could We Terraform The Sun? I Could We Terraform A Black Hole?
Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z Księżycową kolonizacją NASA - Energia i moc oraz Życie na Księżycu.
