Izkazalo se je, da ima glasna izjava podpredsednika vlade Dmitrija Rogozina o nameri Rusije, da kolonizira Luno, podana na dan kozmonavtike, dobro razvito platformo. Izvestija je imela na voljo osnutek koncepta ruskega lunarnega programa, ki so ga pripravili Ruska akademija znanosti, podjetja Roscosmosa in Moskovska državna univerza. Cilj tega programa je do sredine stoletja ustvariti bivalno bazo na Luni in lunarni poligon z možnostjo pridobivanja mineralov na zemeljskem satelitu. Poleg tega avtorji projekta ne izključujejo možnosti privabljanja zasebnih vlagateljev v lunarne projekte. Prve ekspedicije s pristankom astronavtov za ustvarjanje stalne lunarne baze naj bi bile izvedene leta 2030.
Inštitut za vesoljske raziskave Ruske akademije znanosti (vključno z vodjo te organizacije, akademikom Ruske akademije znanosti Levom Zelenim), TsNIIMash, NPO Lavočkin, RSC Energia, Raziskovalni inštitut za jedrsko fiziko Moskovske državne univerze in Sternberg Državni astronomski inštitut Moskovske državne univerze je sodeloval pri pripravi predlogov za koncept.
Na samem začetku projekta razvijalci dajejo glasno izjavo: "Luna je vesoljski objekt za prihodnje raziskovanje zemeljske civilizacije in geopolitična konkurenca za lunarne naravne vire se lahko začne v 21. stoletju." Posledično bi morala Rusija ustvariti arzenal potrebnih sredstev za raziskovanje globokega vesolja, da bi zagotovila nacionalne interese pri raziskovanju Lune, nadaljujejo avtorji koncepta.
Aksiom dosedanjih projektov, ki niso zadevali samo raziskovanja, ampak celo samo odprave na obisk Lune, je bilo široko mednarodno sodelovanje. Ta uvod je temeljil na dejstvu, da si medplanetarnih projektov v bližnji prihodnosti ne more privoščiti nobena država na svetu. Ta predpostavka je prisotna tudi v novem konceptu, vendar z opozorilom: "Zagotoviti je treba neodvisnost nacionalnega lunarnega programa od pogojev in obsega sodelovanja tujih partnerjev v njem."
Po mnenju avtorjev je treba lunarni program načrtovati tako, da bi država vsaka 3-4 leta izvajala nov lunarni projekt, ki bi vključeval prednostne znanstvene in tehnične vesoljske dosežke Rusije.
Prejšnje odprave na Luno (sovjetski projekt "Luna" in ameriški "Apollo") so omogočile ugotovitev, da snov Lune vsebuje aluminij, železo, titan, redke zemlje in številne druge elemente periodnega sistema. "Potem ko bodo geološke študije Lune zagotovile zanesljivo znanstveno spoznanje o razširjenosti mineralov, stopnji vsebnosti določenih elementov v njih, bo sestavljena študija izvedljivosti za izvedljivost njihovega pridobivanja, predelave in dostave na Zemljo," pišejo avtorji. koncepta, pri čemer ugotavlja, da bo po izdelavi študije izvedljivosti mogoče postaviti vprašanje privabljanja zasebnih vlagateljev na Luno.
Raziskovanje Lune mora biti dinamično, trdijo avtorji, saj bodo "v naslednjih 20-30 letih vodilne vesoljske sile raziskovale in zagotovile priročne lunarne opore, da bi zagotovile prihodnje priložnosti za praktično uporabo." Mostišča bodo uporabljena za geološko raziskovanje Lunine notranjosti, za poskuse uporabe regolita (lunarne zemlje), vključno z vodikom in kisikom, ki jih vsebuje, za gradnjo lunarne vesoljske infrastrukture in zagotavljanje človekovega življenjskega prostora v njem. Avtorji predvidevajo, da bodo prva oporišča ljudi na Luni v bližini polov. »Na polih so sončni žarki usmerjeni skoraj tangencialno na površje. Posledično so lahko polarne gore območja nenehne osvetlitve, polarne nižine pa območja nenehne sence,« piše v dokumentu.
Prva faza, predlagana za vključitev v zvezni vesoljski program (FSP) 2016–2025, vključuje pošiljanje avtomatskih medplanetarnih postaj "Luna-25", "Luna-26", "Luna-27" in "Luna-28" na Zemljo. satelit. Naloge teh naprav so določiti sestavo ter fizikalne in kemijske lastnosti luninega polarnega regolita z vodnim ledom in drugimi hlapnimi spojinami, izbrati najbolj obetavno območje v območju južnega pola Lune za prihodnjo namestitev testno mesto in lunarno bazo tam.
Druga stopnja, načrtovana za leta 2028–2030, vključuje misije s posadko v orbiti Lune brez pristanka na njeni površini. Za te namene RSC Energia že ustvarja transportno vesoljsko plovilo s posadko.
Tretja stopnja, načrtovana za leta 2030–2040, vključuje odprave za obisk astronavtov na potencialnem lunarnem testnem mestu in postavitev prvih elementov infrastrukture iz luninega materiala. Predlaga se začetek gradnje elementov lunarnega astronomskega observatorija, pa tudi objektov za spremljanje Zemlje.
Stroški opisanih projektov niso v celoti izračunani. Jasnost je le glede prve faze, predlagane v FCP 2016–2025: to je približno 28,5 milijarde rubljev. Pred tem je bila predstavljena ocena za gradnjo novega vesoljskega plovila s posadko za lunarne misije: to je 160 milijard rubljev v cenah iz leta 2012 (vsota poleg ladje vključuje raketno enoto za reševanje v sili, montažno-zaščitno enoto, kompleks zemeljskih objektov, vključno s kompleksom objektov za pripravo in izstrelitev) .
Luna je prvi korak na poti v globoko vesolje, pravi Ivan Moisejev, znanstveni direktor Inštituta za vesoljsko politiko. - Zato je smiselno uporabiti Luno kot obetavno vesoljsko pristanišče. Ker je prevoz tovora z Zemlje v vesolje zelo drag. Na primer, raketa Proton ima izstrelitveno maso 700 ton, v nizko zemeljsko orbito pa izstreli le 20 ton, zaradi česar se izgubita kovina in oprema. Če vzamemo nekaj materialov z Lune in ustvarimo infrastrukturo za to, se bo izkazalo veliko bolj donosno, tudi če bomo z Lune izstrelili Zemljine satelite. Toda ustvarjanje takšne infrastrukture tam je mogoče, očitno šele do konca stoletja. Kar zadeva pridobivanje virov na Luni, jih nima smisla prenašati na Zemljo: tudi če tam najdemo diamante, jih bo še vedno nedonosno dostaviti sem. V vsakem primeru pa lahko začnete z izolacijo kisika, prisoten je v številnih spojinah na Luni.
Po besedah Andreja Ionina, dopisnega člana Ruske akademije za kozmonavtiko, tako obsežni projekti, kot je kolonizacija Lune ali Marsa, verjetno ne bodo izvedeni na javne stroške.
Raziskovanje planetov s strani ljudi bo prerogativ zasebnih podjetij, je prepričan. - Takih projektov je že veliko: predvidevajo kolonizacijo Marsa, rudarjenje mineralov na asteroidih in podobne pobude. Težko si je predstavljati, da bi bila katera koli vlada pripravljena porabiti trilijone za ustvarjanje lunarnih baz, kljub dejstvu, da imajo veliko drugih, bolj perečih nalog: medicino, izobraževanje, vojsko ... No, kdo zdaj, ko ima prav razum, bi vzel in rekel: Ni denarja za socialne programe, je pa denar za lunarno bazo - tam bomo pridobivali minerale ... To je nerealno.
V Roscosmosu so pojasnili, da bodo predlogi Zveznega vesoljskega programa podvrženi celovitemu pregledu na ravni industrijskih strokovnjakov in znanstvenikov, nato pa bo osnutek FKP predložen v obravnavo vladi.
Pokazali so praktično izvedljivost poleta na Luno (čeprav gre za zelo drag projekt), hkrati pa so ohladili navdušenje nad ustvarjanjem lunarne kolonije. To je bilo posledica dejstva, da je analiza vzorcev prahu, ki so jih dostavili astronavti, pokazala zelo nizko vsebnost lahkih elementov [ ], ki je potrebna za vzdrževanje življenjske dobe.
Kljub temu se zdi, da je Luna z razvojem astronavtike in zniževanjem stroškov vesoljskih poletov primarni objekt za postavitev baze. Za znanstvenike je lunarna baza edinstveno mesto za izvajanje znanstvenih raziskav na področju planetarne znanosti, astronomije, kozmologije, vesoljske biologije in drugih disciplin. Preučevanje lunine skorje lahko da odgovore na najpomembnejša vprašanja o nastanku in nadaljnjem razvoju Osončja, sistema Zemlja-Luna ter o nastanku življenja. Odsotnost atmosfere in nižja gravitacija omogočata izgradnjo observatorijev na luninem površju, opremljenih z optičnimi in radijskimi teleskopi, ki so sposobni pridobiti veliko bolj podrobne in jasne slike oddaljenih območij vesolja, kot je to mogoče na Zemlji, ter vzdrževati in nadgradnja takih teleskopov je veliko lažja kot orbitalnih observatorijev.
Luna ima tudi različne minerale, vključno s kovinami, dragocenimi za industrijo - železo, aluminij, titan; Poleg tega se je v površinski plasti luninih tal, regolitu, nakopičil na Zemlji redek izotop helij-3, ki se lahko uporablja kot gorivo za obetavne termonuklearne reaktorje. Trenutno se razvijajo metode za industrijsko proizvodnjo kovin, kisika in helija-3 iz regolita; Najdene so bile usedline vodnega ledu.
Globok vakuum in dostopnost poceni sončne energije odpirata nova obzorja za elektroniko, metalurgijo, obdelavo kovin in znanost o materialih. Dejstvo je, da so razmere za obdelavo kovin in ustvarjanje mikroelektronskih naprav na Zemlji manj ugodne zaradi velike količine prostega kisika v atmosferi, ki poslabša kakovost litja in varjenja, zaradi česar ni mogoče dobiti ultra čistih zlitin in substrati mikrovezja v velikih količinah. Zanimivo je tudi izstrelitev škodljivih in nevarnih industrij na Luno.
Luna je zaradi svoje impresivne pokrajine in eksotike videti tudi kot zelo verjeten objekt za vesoljski turizem, ki lahko privabi veliko sredstev za svoj razvoj, pomaga pri popularizaciji vesoljskih potovanj in zagotovi pritok ljudi za raziskovanje lunine površine. . Vesoljski turizem bo zahteval določene infrastrukturne rešitve. Razvoj infrastrukture pa bo olajšal večji prodor ljudi na Luno.
Obstajajo načrti za uporabo lunarnih oporišč v vojaške namene za nadzor nadzemeljskega prostora in zagotavljanje prevlade v vesolju.
Helij-3 v načrtih za raziskovanje Lune
Ustanovitev postaje ni le stvar znanosti in državnega prestiža, ampak tudi komercialne koristi. Helij-3 je redek izotop, ki stane približno 1200 ameriških dolarjev na liter plina in je v jedrski energiji potreben za sprožitev fuzijske reakcije. Na Luni je njegova količina ocenjena na tisoče ton (po minimalnih ocenah - 500 tisoč ton). Gostota tekočega helija-3 pri vrelišču in normalnem tlaku je 59 g/l, v plinasti obliki pa je približno 1000-krat manjša, zato 1 kilogram stane več kot 20 milijonov dolarjev, ves helij pa več kot 10 kvadrilijonov dolarjev. (približno 500 trenutnega BDP ZDA).
Pri uporabi helija-3 ni dolgoživih radioaktivnih odpadkov, zato problem njihovega odlaganja, ki je tako pereč pri delovanju težkih jedrskih fisijskih reaktorjev, izgine sam po sebi.
Vendar pa obstajajo tudi resne kritike teh načrtov. Dejstvo je, da je za vžig termonuklearne reakcije devterija + helija-3 potrebno segreti izotope na temperaturo milijarde stopinj in rešiti problem omejevanja plazme, segrete na takšno temperaturo. Sedanja raven tehnologije omogoča zadrževanje plazme, segrete na le nekaj sto milijonov stopinj v reakciji devterij + tritij, medtem ko se skoraj vsa energija, pridobljena med termonuklearno reakcijo, porabi za omejevanje plazme (glej ITER). Zato mnogi vodilni znanstveniki, na primer akademik Roald Sagdejev, ki je kritiziral načrte Sevastjanova, menijo, da so reaktorji helija-3 stvar daljne prihodnosti. Bolj realističen z njihovega vidika je razvoj kisika na Luni, metalurgije, ustvarjanje in izstrelitev vesoljskih plovil, vključno s sateliti, medplanetarnih postaj in vesoljskih plovil s posadko.
voda
Lunarne elektrarne
Ključne tehnologije imajo po podatkih Nase stopnjo tehnološke pripravljenosti 7/10. Obravnava se možnost proizvodnje velike količine električne energije, enake 1 W. pri čemer stroški lunarnega kompleksa so ocenjeni približno 200 bilijonov ameriških dolarjev. Istočasno proizvodni stroški primerljiv obseg električne energije iz zemeljskih sončnih postaj - 8000 bilijonov ameriških dolarjev, zemeljskih termonuklearnih reaktorjev - 3300 bilijonov ameriških dolarjev, zemeljskih postaj na premog - 1500 bilijonov ameriških dolarjev.
Praktični koraki
Lunarne baze v prvi "mesečevi dirki"
| Zunanje slike | |
|---|---|
| Projekti lunarne baze | |
| Skica postopka izdelave lunine baze po projektu inženirjev General Electrica | |
V ZDA so nastajali idejni načrti za lunarne vojaške baze Lunex Project in Project Horizon, obstajali pa so tudi tehnični predlogi za lunarno bazo Wernherja von Brauna.
V prvi polovici sedemdesetih let 20. stoletja. pod roko Akademik V. P. Barmin, moskovski in leningrajski znanstveniki so razvili projekt za dolgoročno lunarno bazo, v katerem so preučevali zlasti možnost nasipa naseljenih struktur z usmerjeno eksplozijo za zaščito pred kozmičnim sevanjem (izumi A. I. Melua z Alfredom Nobelom tehnologije). Podrobneje, vključno z modeli ekspedicijskih vozil in modulov s posadko, je bil razvit projekt za lunarno bazo ZSSR "Zvezda", ki naj bi se izvajal v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja. kot razvoj sovjetskega lunarnega programa, ki je bil okrnjen, potem ko je ZSSR izgubila »lunarno tekmo« z ZDA.
Lunarna oaza
Oktobra 1989 sta na 40. kongresu Mednarodne letalske zveze Nasina uslužbenca Michael Duke, vodja oddelka za raziskave sončnega sistema v Johnsonovem vesoljskem centru v Houstonu, in John Niehoff iz Science Applications International Corporation (SAIC) predstavila projekt lunarne postaja Lunarna oaza. Ta projekt do sedaj velja za zelo dobro razvit in zanimiv v smislu številnih osnovnih rešitev, tako izvirnih kot realističnih. Desetletni projekt Lunarna oaza je obsegal tri etape s skupno 30 poleti, od tega polovica s posadko (po 14 ton tovora); izstrelitve brez posadke so bile ocenjene na 20 ton tovora.
Avtorji imenujejo stroške projekta enake štirim programom Apollo, kar je približno 550 milijard dolarjev v cenah iz leta 2011. Glede na to, da naj bi bil čas izvajanja programa zelo obsežen (10 let), bi letni stroški zanj znašali okoli 50 milijard $.Za primerjavo lahko poudarimo, da so leta 2011 stroški vzdrževanja ameriških enot v Afganistanu dosegli 6,7 $. milijard na mesec ali 80 milijard dolarjev na leto.
Lunarne baze v »mesečevi dirki« 21. stoletja
Do leta 2050 je načrtovana izgradnja bivalne baze in rudarskega poligona.
evropski projekt
Težave
sevanje
Dolgotrajna prisotnost človeka na Luni bo zahtevala rešitev številnih problemov. Tako Zemljina atmosfera in magnetno polje zadržita večino sončnega sevanja. V ozračju zgorijo tudi številni mikrometeoriti. Na Luni je brez reševanja problemov sevanja in meteoritov nemogoče ustvariti pogoje za normalno kolonizacijo. Med sončnimi izbruhi nastane tok protonov in drugih delcev, ki lahko predstavljajo nevarnost za astronavte. Vendar ti delci niso preveč prodorni in je zaščita pred njimi rešljiv problem. Poleg tega imajo ti delci nizko hitrost, kar pomeni, da imajo čas, da se skrijejo v zavetja proti sevanju. Veliko večji problem predstavlja trdo rentgensko sevanje. Izračuni so pokazali, da po 100 urah na površini Lune obstaja 10-odstotna verjetnost, da bo astronavt prejel zdravju nevaren odmerek ( 0,1 siva). V primeru sončnega izbruha lahko nevarno dozo prejmemo v nekaj minutah.
Vodja oddelka za sevalno varnost vesoljskih poletov s posadko Inštituta za biomedicinske probleme Ruske akademije znanosti Vjačeslav Šuršakov je v intervjuju za medije dejal, da so med misijami na Luno doze sevanja sprejemljive. Glede na objavljene podatke o ameriških lunarnih posadkah je desetdnevna misija enaka 20-dnevnemu letenju v Zemljini orbiti: skupna doza približno 12 mSv. Na podlagi trenutnega znanja o kozmičnem sevanju strokovnjaki z Inštituta za biomedicinske probleme Ruske akademije znanosti dovoljujejo polet na Luno, ki traja od nekaj tednov do dveh mesecev.
Mesečev prah
Mesečev prah predstavlja poseben problem. Mesečev prah je sestavljen iz ostrih delcev (ker ni gladilnega učinka erozije) in ima tudi elektrostatični naboj. Posledično lunarni prah prodre povsod in z abrazivnim učinkom skrajša življenjsko dobo mehanizmov (in če pride v pljuča, postane smrtonosna grožnja za zdravje ljudi in lahko povzroči pljučnega raka).
Komercialna komponenta
Tudi komercializacija ni očitna. Zaenkrat še ni potrebe po velikih količinah helija-3. Znanost še ni uspela doseči nadzora nad termonuklearno reakcijo. Najbolj obetaven projekt v tem pogledu je trenutno (sredina leta 2019) veliki mednarodni eksperimentalni reaktor ITER, ki naj bi bil dokončan do leta 2025. Temu bo sledilo približno 20 let eksperimentiranja. Industrijska uporaba termonuklearne fuzije naj bi se po najbolj optimističnih napovedih začela šele leta 2050. V zvezi s tem do tega trenutka pridobivanje helija-3 ne bo industrijsko zanimivo. Vesoljskega turizma tudi ne moremo imenovati gonilna sila za raziskovanje Lune, saj se vlaganj, potrebnih na tej stopnji, s turizmom ne more povrniti v razumnem času, kot kažejo izkušnje vesoljskega turizma na ISS, prihodek od katerega ne pokrije niti majhnega dela stroškov vzdrževanja postaje. [ ]
To stanje vodi do predlogov (glej Robert Zubrin "A Case for Mars"), da bi se moralo raziskovanje vesolja začeti takoj z Marsa.
Filmografija
Poglej tudi
Opombe
- Arthur Clarke. Vrzi na Luno
- Lysenko M.P., Catterfeld G.N., Melua A.I. O conskosti tal na Luni // Izv. All.Geogr. O-va. - 1981. - T. 113. - strani 438-441.
- Akademik B. E. Chertok "Kozmonavtika v 21. stoletju" (nedoločeno) (povezava ni na voljo). Pridobljeno 22. februarja 2009. Arhivirano 25. februarja 2009.
- Lunin poli bi lahko postali observatoriji: znanstvenik (nedoločeno) . RIA Novosti (1. februar 2012). Pridobljeno 2. februarja 2012. Arhivirano 31. maja 2012.
- Do leta 2015 bo Rusija ustvarila postajo na Luni, Kommersant.ru, 25.01.2006.
- Christina Reed (Discovery World). Posledice krize s helijem-3 (nedoločeno) (19. februar 2011). Arhivirano iz izvirnika 9. februarja 2012.
- 3D novice. Kolonizacija sončnega sistema je preklicana (nedoločeno) (4. marec 2007). Pridobljeno 26. maja 2007.
- Prinesel sončni veter (nedoločeno) . Strokovnjak (19. 11. 2007). Arhivirano iz izvirnika 9. februarja 2012.
- Priljubljena mehanika. Lunarna senzacija. (nedoločeno) . PopMech (25. september 2009).
Uspeh kitajske lunarne misije je ameriške znanstvenike prisilil k razmišljanju o prednostih in slabostih kolonizacije Zemljinega satelita. Toda na splošno so raziskovalci nagnjeni k čim hitrejši kolonizaciji Lune, saj je to hkrati poskus, priprava na let na Mars in možne gospodarske koristi. Vendar je boj za Selenine vire neizogiben.
Uspeh kitajske lunarne misije je ameriške planetarne znanstvenike prisilil v iskanje spodbud, ki bi lokalne politike vzbudile zaskrbljenost nad razvojem zemeljskega satelita. Članek na to temo je v reviji New Space objavil Christopher McKay iz Nase. Meni, da morajo ZDA nujno zgraditi bazo na Luni in organizirati redne lete tja in nazaj.
Ponovni zagon lunarnega programa s posadko bi po mnenju McKaya povečal predvsem mednarodni vpliv ZDA. "V prihodnjih desetletjih bo očitno opazna pomembna aktivnost na lunini površini," piše planetarni znanstvenik. "Nacionalni interesi države na Luni narekujejo, da NASA ohrani dolgoročno in stalno prisotnost ameriške države na Zemljinem satelitu. pred mednarodnimi in zasebnimi misijami.«
Znanstvenik se dotika takšne teme, kot je vesoljski turizem. "Ali bo zasebnim podjetjem dovoljeno peljati turiste na ogled stopinj Neila Armstronga? " se sprašuje. "Kako blizu jim bodo prišli? Kdo postavlja pravila?"
Samo s pravili ni jasno ... Ameriška vlada je nekoč predlagala prepoved približevanja prvim stopinjam človeka na Luni na razdaljo manj kot pol kilometra. In ne gre le za varnost teh odtisov. V skladu s pogodbo o vesolju iz leta 1967 si nobena država ne more lastiti Zemljinega satelita ali katerega koli njegovega dela.
Toda ali je to mogoče, če se Luna začne raziskovati v praksi? Recimo, če bo Kitajcem v petnajstih letih uspelo ustvariti lunarno bazo, se bo verjetno nahajala v bližini enega od velikih kraterjev z zalogami vodnega ledu - za oskrbo kolonistov z vodo. In zasebna podjetja, kot je Bigelow Aerospace, nameravajo začeti razvijati nahajališča iridija in platine na Luni. Kaj pa, če želi neko konkurenčno podjetje ali cela država izkoriščati isti vir vode ali isto nahajališče? Navsezadnje se zdi, da po obstoječem zakonu ne eni ne drugi nimajo pravice do izključnega izkoriščanja teh virov ...
Pogodbo iz leta 1967 je sklenila ZSSR, da bi preprečila morebitno izgradnjo ameriške vojaške baze na Luni in tam namestitev jedrskega orožja. Toda v tistih časih ni bilo govora o popolni kolonizaciji satelita - ni bilo tehnoloških zmogljivosti. Vendar se zdaj Japonska in Kitajska pogovarjata o predlagani izgradnji lastnih objektov na Luni. V tem primeru bo njihov pravni status zelo težko urediti. To je mogoče storiti samo prek mednarodnih institucij, predvsem prek OZN, kar morda ne bo tako enostavno. Poleg tega lahko sam obstoj baze pomeni koristen "stranski učinek" za ZDA: tja se bodo zgrinjali turisti, začelo se bo tudi geološko raziskovanje in rudarjenje.
Za zasebna podjetja je satelitsko raziskovanje površja predrago. Potreben je kraj, kjer se lahko nahajajo "skavti". Tudi državne naložbe ne bi škodile. Zato bo prisotnost državne baze "privabila" zasebna podjetja na Luno. V bazi bo mogoče zgraditi tudi črpalke za gorivo, saj tam voda vsebuje vodik in kisik. To bo pomagalo zmanjšati stroške dostave tovora v globoko orbito.
Seveda, piše McKay, bo delo stalne lunarne baze vodilo do vedno več novih odkritij. Na primer, znanstveniki bodo končno dobili idejo o naravi geološke dejavnosti satelita. Tako obstaja domneva, da so lahko v razpokah z zamrznjeno lavo, ki posejajo površino Lune, tudi usedline kometnega ledu, ki lahko ljudem zagotovi vodo, kisik za dihanje in energijo.
Stacionarna lunarna baza bo postala tudi poskus preživetja ljudi v razmerah zmanjšane gravitacije. Po mnenju strokovnjakov lahko dolgotrajna odsotnost gravitacije povzroči motnje v delovanju ledvic in drugih vitalnih organov. Če pošljete astronavte neposredno na Mars (kot nekateri predlagajo), jih bo mogoče v primeru nepredvidenih situacij od tam evakuirati šele po šestih mesecih. Za Luno ta operacija ne bo trajala več kot tri dni.
Kolonizacija Lune sploh ni tako drag projekt, kot se nam je zdelo v 60. in 70. letih prejšnjega stoletja, ko so izvajali misije Apollo, dodaja Christopher McKay. Konec koncev, prvič, proizvodnja vesoljskih ladij je postala cenejša, in drugič, s prihodom tridimenzionalnih tiskalnikov je izdelava vseh potrebnih orodij ob prisotnosti potrebnih surovin prenehala biti problem. Tretjič, nedavne raziskave so pokazale, da je možno množično proizvajati beton in druge materiale iz lunarnih surovin.
"Ni veliko bolj zapleteno kot dobava in upravljanje orbitalne postaje," pravi McKay o luninem projektu. Če želimo nadaljevati raziskovanje vesolja s strani ljudi in ne s stroji, potem bi morala biti prva stopnja Luna - »planet«, ki nam je najbližji, je prepričan.
Kolonizacija Lune je poselitev Lune s strani ljudi, o kateri pišejo tako znanstvenofantastična dela kot resnični načrti za gradnjo naseljenih baz na Luni.
Članek vam bo vzel 10 minut časa.
Hiter razvoj vesoljske tehnologije daje misliti, da je kolonizacija vesolja povsem dosegljiv in opravičljiv cilj. Zaradi bližine Zemlje (trije dnevi leta, 380.000 km) in dokaj dobrega poznavanja pokrajine je Luna dolgo veljala za kandidatko za nastanek človeške kolonije. A čeprav sta sovjetska programa Luna in Lunohod ter nekoliko pozneje ameriški program Apollo dokazala praktično izvedljivost poleta na Luno (čeprav gre za zelo draga projekta), sta hkrati ohladila navdušenje nad ustvarjanjem lunarne kolonije. To je bilo posledica dejstva, da je analiza vzorcev prahu, ki so jih prinesli astronavti, pokazala zelo nizko vsebnost lahkih elementov, potrebnih za vzdrževanje življenja.
Kljub temu se zdi, da je Luna z razvojem astronavtike in pocenitvijo vesoljskih poletov izjemno privlačen objekt za kolonizacijo. Za znanstvenike je lunarna baza edinstveno mesto za izvajanje znanstvenih raziskav na področju planetarne znanosti, astronomije, kozmologije, vesoljske biologije in drugih disciplin. Preučevanje lunine skorje lahko ponudi odgovore na najpomembnejša vprašanja o nastanku in nadaljnjem razvoju Osončja, sistema Zemlja-Luna ter o nastanku življenja. Odsotnost atmosfere in nižja gravitacija omogočata izgradnjo observatorijev na Luninem površju, opremljenih z optičnimi in radijskimi teleskopi, ki so sposobni pridobiti veliko bolj podrobne in jasne slike oddaljenih predelov vesolja, kot je to mogoče na Zemlji, ter vzdrževati in nadgrajevati takšni teleskopi so veliko lažji od orbitalnih observatorijev.
Teraformirana luna, kot je videti z Zemlje
Luna ima tudi različne minerale, vključno s kovinami, dragocenimi za industrijo - železo, aluminij, titan; Poleg tega se je v površinski plasti lunine prsti, regolitu, nakopičil na Zemlji redek izotop helij-3, ki se lahko uporablja kot gorivo za napredne termonuklearne reaktorje. Trenutno se razvijajo metode za industrijsko proizvodnjo kovin, kisika in helija-3 iz regolita; Najdene so bile usedline vodnega ledu.
Globok vakuum in dostopnost poceni sončne energije odpirata nova obzorja za elektroniko, metalurgijo, obdelavo kovin in znanost o materialih. Dejstvo je, da so razmere za obdelavo kovin in ustvarjanje mikroelektronskih naprav na Zemlji manj ugodne zaradi velike količine prostega kisika v atmosferi, ki poslabša kakovost litja in varjenja, zaradi česar ni mogoče dobiti ultra čistih zlitin in substrati mikrovezja v velikih količinah. Tudi zanimivo izstrelitev škodljivih in nevarnih industrij na Luno.
Luna je zaradi svoje impresivne pokrajine in eksotike videti tudi kot zelo verjeten objekt za vesoljski turizem, ki lahko privabi veliko sredstev za svoj razvoj, pomaga pri popularizaciji vesoljskih potovanj in zagotovi pritok ljudi za raziskovanje lunine površine. . Vesoljski turizem bo zahteval določene infrastrukturne rešitve. Razvoj infrastrukture pa bo olajšal večji prodor ljudi na Luno.
Obstajajo načrti za uporabo lunarnih oporišč v vojaške namene za nadzor nadzemeljskega prostora in zagotavljanje prevlade v vesolju.
Direktor Inštituta za vesoljske raziskave Ruske akademije znanosti Lev Zeleny meni, da bi lahko cirkumpolarna območja Lune uporabili za gostitev ruske ali mednarodne znanstvene baze.
Helij-3 v načrtih za raziskovanje Lune
Januarja 2006 je Nikolaj Sevastjanov, nekdanji predsednik raketno-vesoljske korporacije Energia, uradno objavil, da bo glavni cilj ruskega vesoljskega programa pridobivanje helija-3 z Lune s predelavo luninega regolita. "Načrtujemo, da bomo do leta 2015 ustvarili stalno postajo na Luni (nismo imeli časa), leta 2020 pa se lahko na Zemljinem satelitu začne industrijska proizvodnja redkega izotopa helija-3." Proti Luni bo poletelo vesoljsko plovilo za večkratno uporabo Clipper, medorbitalni vlačilec Parom pa mu bo začel pomagati pri gradnji lunarne baze. Vendar pa so podatki "uradne izjave" ostali na vesti N. N. Sevastjanova, saj Rusija ne priznava obstoja lunarnega programa, kot je ameriški. O drugih virih financiranja še ni nič znanega.
Tudi predstavniki ameriške Nacionalne agencije za vesolje in aeronavtiko (NASA) menijo, da je prisotnost helija-3 v luninih mineralih resen razlog za razvoj satelita. Hkrati NASA načrtuje, da bo prvi let tam izvedla šele leta 2018. Kitajska in Japonska sta prav tako načrtovali gradnjo baz na Luni, a se bo to najverjetneje zgodilo v 2020. letih.
Ustanovitev postaje ni le stvar znanosti in državnega prestiža, ampak tudi komercialne koristi. Helij-3 je redek izotop, vreden približno 1200 dolarjev na liter plina, na Luni pa ga je na milijone kilogramov (po minimalnih ocenah 500 tisoč ton). Helij-3 je potreben v jedrski energiji - za začetek termonuklearne reakcije.
Znanstveniki menijo, da je helij-3 mogoče uporabiti v termonuklearnih reaktorjih. Za zagotavljanje energije celotnega prebivalstva Zemlje med letom, po izračunih znanstvenikov z Inštituta za geokemijo in analizno kemijo poimenovano po. V.I. Vernadsky RAS, je potrebno približno 30 ton helij-3. Stroški njene dostave na Zemljo bodo več desetkrat nižji od električne energije, ki jo trenutno proizvajajo jedrske elektrarne.
Pri uporabi helija-3 ne nastajajo dolgoživi radioaktivni odpadki, zato problem njihovega odlaganja, ki je tako akuten pri delovanju reaktorjev, ki uporabljajo cepitev težkih jeder, izgine sam po sebi.
Vendar pa obstajajo tudi resne kritike teh načrtov. Dejstvo je, da je za vžig termonuklearne reakcije devterija + helija-3 potrebno segreti izotope na temperaturo milijarde stopinj in rešiti problem omejevanja plazme, segrete na takšno temperaturo. Trenutni tehnološki nivo omogoča zadrževanje plazme, segrete na le nekaj sto milijonov stopinj v reakciji devterij + tritij, medtem ko se skoraj vsa energija, pridobljena med termonuklearno reakcijo, porabi za omejevanje plazme. Zato mnogi vodilni znanstveniki, na primer akademik Roald Sagdejev, ki je kritiziral načrte Sevastjanova, menijo, da so reaktorji helija-3 stvar daljne prihodnosti. Bolj realističen z njihovega vidika je razvoj kisika na Luni, metalurgije, ustvarjanje in izstrelitev vesoljskih plovil, vključno s sateliti, medplanetarnih postaj in vesoljskih plovil s posadko.
Na površju Lune (misije Deep Impact (DC), Cassini (SC), Chandrayaan-1) in pod njenim površjem (misija LCROSS) v območju polov je bila odkrita voda v obliki ledu, količina ki je močno odvisna od osvetlitve s Soncem. Prisotnost vode je zelo pomembna za morebitno lunarno bazo.
Lunarne elektrarne
Ključne tehnologije imajo po podatkih Nase stopnjo tehnološke pripravljenosti 7/10. Obravnava se možnost proizvodnje velike količine električne energije v višini 1 PW. Hkrati so stroški lunarnega kompleksa ocenjeni na približno 200 bilijonov ameriških dolarjev. Hkrati znašajo stroški proizvodnje primerljive količine električne energije iz zemeljskih sončnih postaj 8000 bilijonov dolarjev, zemeljskih fuzijskih reaktorjev 3300 bilijonov dolarjev, zemeljskih elektrarn na premog pa 1500 bilijonov dolarjev.
Praktični koraki
Lunarne baze v prvi "mesečevi dirki"
V času prve »mesečeve dirke« v šestdesetih letih prejšnjega stoletja (in malo prej in pozneje) sta dve vesoljski velesili - ZDA in ZSSR - imeli načrte za izgradnjo lunarnih baz, ki pa niso bili uresničeni.
V ZDA so razvijali idejne načrte za lunarni vojaški bazi Lunex Project in Project Horizon, obstajali pa so tudi tehnični predlogi za lunarno bazo Wernherja von Brauna.
V prvi polovici sedemdesetih let 20. stoletja. pod roko Akademik V.P. Znanstveniki iz Barmine, Moskve in Leningrada so razvili projekt za dolgoročno lunarno bazo, v katerem so preučevali zlasti možnost nasipa naseljenih struktur z usmerjeno eksplozijo za zaščito pred kozmičnim sevanjem (izumi A.I. Melua z uporabo tehnologij Alfreda Nobel). Podrobneje, vključno z modeli ekspedicijskih vozil in modulov s posadko, je bil razvit projekt za lunarno bazo ZSSR "Zvezda", ki naj bi se izvajal v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja. kot razvoj sovjetskega lunarnega programa, ki je bil okrnjen, potem ko je ZSSR izgubila »lunarno tekmo« z ZDA.
Oktobra 1989 sta na 40. kongresu Mednarodne letalske zveze Nasina uslužbenca Michael Duke, vodja oddelka za raziskave sončnega sistema v Johnsonovem vesoljskem centru v Houstonu, in John Niehoff iz Science Applications International Corporation (SAIC) predstavila projekt lunarne postaja Lunarna oaza. Ta projekt do zdaj velja za zelo dobro razvit in ne brez zanimanja za številne osnovne rešitve, tako izvirne kot realne. Desetletni projekt Lunarna oaza je obsegal tri etape s skupno 30 poleti, od tega polovica s posadko (po 14 ton tovora); izstrelitve brez posadke so bile ocenjene na 20 ton tovora.
Avtorji imenujejo stroške projekta enake štirim programom Apollo, kar je približno 550 milijard dolarjev v cenah iz leta 2011. Glede na to, da naj bi bil čas izvajanja programa zelo obsežen (10 let), bi letni stroški zanj znašali okoli 50 milijard $.Za primerjavo lahko poudarimo, da so leta 2011 stroški vzdrževanja ameriških enot v Afganistanu dosegli 6,7 $. milijard na mesec ali 80 milijard dolarjev na leto.
Ruski lunarni program XXI stoletja
Leta 2007 je Rusija napovedala možnost, če bo financirana iz lastnega ali mednarodnega programa, da bo od leta 2025 organizirala polete na Luno in na njej zgradila bazo.
Leta 2014 je postalo znano o osnutku koncepta ruskega lunarnega programa, ki je predlagal tri stopnje:
1. faza 2016-2025. Vključuje pošiljanje avtomatskih medplanetarnih postaj "Luna-25", "Luna-26", "Luna-27" in "Luna-28" na Luno. Določiti bodo morali sestavo in fizikalno-kemijske lastnosti luninega polarnega regolita z vodnim ledom in drugimi hlapnimi spojinami. Poleg tega bo naloga naprav izbrati najbolj obetavno območje na območju južnega pola Lune za prihodnjo namestitev testnega mesta in tamkajšnje lunarne baze.
Faza 2 2028-2030. Vključuje misije s posadko za kroženje okoli Lune brez pristanka na njeni površini.
Faza 3 2030-2040. Vključuje pristanek astronavtov na območju potencialne lokacije lunarnega poligona in postavitev prvih elementov infrastrukture iz lunarnega materiala. Zlasti se predlaga začetek gradnje elementov lunarnega astronomskega observatorija, pa tudi objektov za spremljanje Zemlje.
Do leta 2050 načrtovana je izgradnja bivalne baze in rudarskega mesta.
Težave
Dolgotrajna prisotnost človeka na Luni bo zahtevala rešitev številnih problemov. Tako Zemljina atmosfera in magnetno polje zadržita večino sončnega sevanja. V ozračju zgorijo tudi številni mikrometeoriti. Na Luni je brez reševanja problemov sevanja in meteoritov nemogoče ustvariti pogoje za normalno kolonizacijo. Med sončnimi izbruhi nastane tok protonov in drugih delcev, ki lahko predstavljajo nevarnost za astronavte. Vendar ti delci niso preveč prodorni in je zaščita pred njimi rešljiv problem. Poleg tega imajo ti delci nizko hitrost, kar pomeni, da imajo čas, da se skrijejo v zavetja proti sevanju. Veliko večji problem predstavlja trdo rentgensko sevanje. Izračuni so pokazali, da po 100 urah na površini Lune obstaja 10-odstotna verjetnost, da bo astronavt prejel zdravju nevarno dozo (0,1 Gray). V primeru sončnega izbruha lahko nevarno dozo prejmemo v nekaj minutah.
Mesečev prah predstavlja poseben problem. Mesečev prah je sestavljen iz ostrih delcev (ker ni gladilnega učinka erozije) in ima tudi elektrostatični naboj. Posledično lunarni prah prodre povsod in z abrazivnim učinkom skrajša življenjsko dobo mehanizmov. In če pride v pljuča, postane nevarnost za zdravje ljudi.
Tudi komercializacija ni očitna. Zaenkrat še ni potrebe po velikih količinah helija-3. Znanost še ni uspela doseči nadzora nad termonuklearno reakcijo. Najbolj obetaven projekt v tem pogledu je obsežen mednarodni eksperimentalni reaktor ITER, ki naj bi bil dokončan leta 2018. Sledilo bo približno dvajset let eksperimentiranja. Industrijska uporaba termonuklearne fuzije naj bi se po najbolj optimističnih napovedih začela šele leta 2050. V zvezi s tem do tega trenutka pridobivanje helija-3 ne bo industrijsko zanimivo. Vesoljskega turizma tudi ne moremo imenovati gonilna sila za raziskovanje Lune, saj se vlaganj, potrebnih na tej stopnji, s turizmom ne more povrniti v razumnem času, kot kažejo izkušnje vesoljskega turizma na ISS, prihodek od katerega ne pokrije niti majhnega dela stroškov vzdrževanja postaje.
To stanje vodi do predlogov (glej Robert Zabrin "A Case for Mars"), da bi se moralo raziskovanje vesolja začeti takoj z Marsa. O tem si lahko preberete v drugem članku - =)
Podatki povzeti iz Wikipedije.
Frankfurter Allgemeine Zeitung: Gospod Reiter, tudi Rusija želi sodelovati pri ustvarjanju vesoljske postaje v lunarni orbiti. Na srečanju v Adelaidi je vodja ruske vesoljske agencije Roscosmos Igor Komarov podpisal sporazum z Naso. Vas je ta odločitev presenetila?
Thomas Reiter: Za nas ta odločitev Rusije ni bila presenečenje. Zaradi medijske pozornosti tej odločitvi se morda zdi, da bosta Rusija in Amerika zdaj začeli ustvarjati prehod v globoko vesolje. Pravzaprav pet partnerjev ISS - Amerika, Rusija, Evropa, Japonska in Kanada - že tri leta zelo natančno dela na tem konceptu. Ne glede na to bo naša nezemeljska opazovalnica v nizki zemeljski orbiti, ISS, delovala vsaj do sredine naslednjega desetletja. Kaj se bo z ISS zgodilo po letu 2024, se je treba odločiti še pred koncem tega desetletja. Z znanstvenega vidika bodo po tem še vedno obstajale potrebe po raziskovanju vesolja. Kar zadeva Deep Space Gateway, se na delovnih srečanjih redno razpravlja o elementih postaje blizu Lune in njeni tehnični opremi. Seveda je Roscosmos sodeloval v tej razpravi. Vendar pa Rusija še ni predložila svojih predlogov za to lunarno postajo. S sporazumom med Roscosmosom in Naso je ruska vesoljska agencija zdaj ustvarila formalno podlago za konkretne prispevke.
— Kako bo Evropa sodelovala pri portalu Deep Space Gateway?
— ESA že od leta 2012 gradi dva servisna modula za ameriško vesoljsko kapsulo Orion. Orion bo vesoljsko plovilo, s katerim bodo astronavti, po novem pa tudi kozmonavti, leteli v Deep Space Gateway in s tem na Luno.
— In s tem tudi evropski astronavti?
- Da, to je naš cilj. Za Evropsko vesoljsko agencijo ima njeno sodelovanje pri delu lunarne postaje dvojni pomen. Prvič, to je naše prvo sodelovanje v poletih človeka v vesolje izven nizkih orbitalnih poletov okoli Zemlje. Drugič, naše sodelovanje v Deep Space Gateway bo nadomestilo naše proizvodne stroške za ISS do leta 2024. Poleg servisnih modulov so seveda tu še drugi oblikovalski elementi, s katerimi bi lahko prispevali k nastanku lunarne postaje.
© Wikipedia, NASA- In kaj je?
— Ena od možnosti bi bil element motorja za lunarno postajo. Šlo bi za 20 kilovatni ionski motor. Drugi element bi bil modul s komunikacijskim terminalom, rezervoarji za gorivo, prostor za zračno zaporo za znanstveni tovor in nov adapter, na katerega bi lahko priklopila vesoljska plovila. Možen je tudi stanovanjski blok.
Kontekst
Najsvetlejša zvezda na nebu pripada Rusiji
ABC.es 27. 7. 2017Amerika se bo vrnila na Luno - in poletela dlje
The Wall Street Journal 10/05/2017Vesolje ne pozna meja
CBC 10.1.2017Je Ameriko v vesolju obšla?
The New Yorker 10.6.2017Nasa in Rusija se dogovorita o sodelovanju
Vesolje 28.09.2017Tukaj bi lahko ESA uporabila izkušnje z modulom Columbus na ISS. Ta modul bi lahko po potrebi razvili skupaj z japonsko vesoljsko agencijo Jaxa. Države članice ESA se same odločijo, kaj od tega bodo dejansko izvajale.
— Kdaj bi se lahko začelo najzgodnejše ustvarjanje prehoda v globoko vesolje?
— Nekateri elementi so že v razvoju. Sem spada poleg Oriona tudi nova ameriška nosilna raketa - tako imenovani Space Launch System (SLS). Prvi let SLS je predviden za leto 2019. Nato je načrtovana izstrelitev kapsule Orion z evropskim servisnim modulom v lunino orbito. Gradnja lunarne postaje se bo po trenutnih načrtih začela leta 2022 skupaj z drugim poletom kapsule Orion. Posamezne dele bodo nato enega za drugim izstrelili v lunino orbito in jih tam namestili. Tako kot je bilo z ISS. Toda razdalja bo zdaj skoraj 400 tisoč kilometrov namesto 400 kilometrov kot ISS. Seveda pa to pomeni prav posebne izzive. Veseli smo, da je Rusija zdaj v istem čolnu z nami. Rusija ima bogate izkušnje z gradnjo vesoljskih postaj in dolgotrajnimi poleti v vesolje.
— Z Lune bi bilo lažje leteti na Mars. Ne bi bilo treba premagati gravitacije.
- Popolnoma prav. Vsi scenariji letenja do našega najbližjega planeta temeljijo na konstrukciji vesoljskega plovila Mars v vesolju. Če bi bil opremljen z ionskim motorjem, bi lahko na primer izstrelil iz lunine orbite. Uporaba tega tipa motorja zahteva veliko manj goriva kot običajni kemični motorji. To bi povečalo nosilnost vesoljskega plovila.
— Kako se načrti za izgradnjo vesoljske postaje v Lunini orbiti kot odskočne deske za polet na Mars združujejo z načrti za ustvarjanje lunine baze, o čemer sanjajo vesoljske agencije?
"Oba načrta gresta zelo dobro skupaj. V zadnjih desetletjih se je v ZDA nenehno govorilo o vrnitvi človeka na Luno. Ta želja je tradicionalno bolj prisotna med republikanskimi vladami kot med demokrati, ki dajejo prednost Marsu kot naslednjemu cilju ameriškega raziskovanja vesolja. Kandidat za Nasinega administratorja Jim Bridenstine je pred kratkim odločno zagovarjal vrnitev na Luno.
Multimedija
NASA 28.8.2017 Skrivnosti vesoljskega programa ZSSR
Dejstva FTD 07/03/2017 Možnost stalnega prebivališča v lunarni vasi, kot je pred dvema letoma javno objavil generalni direktor ESA Jan Wörner, je pritegnila veliko zanimanja naših mednarodnih partnerjev. Vključno z Rusijo. S pomočjo Deep Space Gateway bi bilo mogoče naseliti zemeljski satelit in opraviti polet na Mars.»Velike vesoljske agencije so očitno enakega mnenja glede naslednjih korakov v vesolju. Se bodo politiki, kot je na primer Donald Trump, s tem strinjali?
- To bi radi. Z ameriškim predsednikom to verjetno ne bo tako enostavno. Veselim se, kako se bodo Združene države odzvale na predloge Igorja Komarova, da bi v gradnjo lunarne postaje vključili države, kot so Kitajska, Indija, Brazilija ali Južna Afrika. Za razliko od Evrope je bila Amerika do sodelovanja s Kitajsko vedno zelo zadržana.
Upam, da se bodo odnosi med Ameriko in Kitajsko glede vesoljskih poletov izboljšali. Evropa bi tu lahko odigrala vlogo posrednice. Ne gre pa si delati utvar, da se bo položaj političnega vodstva pod Trumpom hitro spremenil.
Gradiva InoSMI vsebujejo ocene izključno tujih medijev in ne odražajo stališča uredništva InoSMI.
