Co lidé potřebují ke kolonizaci Měsíce a Marsu

Bude to milník v historii amerického vesmírného letu, když bude zahájen na konci roku 2024. Nejenže to bude poprvé, co američtí astronauti od 70. let cestovali dále než LEO, a nebude to jen první šance pro ženu astronaut vstoupit na povrch Měsíc. Mise Artemis provede základní práci, kterou lidstvo potřebuje k dalšímu prozkoumání a případně kolonizaci našeho nejbližšího nebeského souseda, a nakonec poslouží jako výchozí bod při naší cestě k dosažení Marsu. Dáno NASA a její partneři však budou čelit zásadní výzvě při udržování kolonistů na Měsíci naživu a zdraví.

V éře mise Apollo byla myšlenka vytvoření semi-permanentní přítomnosti na povrchu Měsíce směšná – hlavně kvůli mnoha měsícům Na zasedání SXSW 2021 hlavní technolog NASA pro pokročilý vývoj projektů Rob Muller uvedl, že vzorky shromážděné a přinesené zpět na Zemi během této doby „byly shledány suchými na kostech“. „To byla běžná moudrost, že na Měsíci není voda, a proto byl tento předpoklad po mnoho let převládajícím předpokladem [aerospace] sociální komunikace.“

Až do konce 90. let nebyl na palubě NASA žádný neutronový spektrometr Našel jsem výmluvné stopy o atomech vodíku , Což naznačuje možnost vodního ledu. A to se stalo až loni v říjnu Detekovat vodu na sluncem zalitém povrchu měsíce, než se jen vyhýbat hlubokým, temným měsíčním kráterům.

„Máme náznaky, že H2O – známá voda, kterou známe – může být na sluncem zalité straně měsíce,“ uvedl Paul Hertz, ředitel divize astrofyziky ředitelství vědecké mise v ústředí NASA. . „Nyní víme, že to je. Tento objev zpochybňuje naše chápání povrchu Měsíce a vyvolává zajímavé otázky ohledně zdrojů souvisejících s průzkumem hlubokého vesmíru.“

Na základě těchto nových důkazů Mueller odhaduje, že by mělo být dostatek vodního ledu „k vypuštění vozidla jako raketoplánu každý den po dobu 2000 let. Takže na Měsíci je spousta vody. Trik je v tom, že ho musíme najít, dostat se k tomu, pak těžit. „Tak to použijeme ekonomicky.“

Odhalení toho, že Měsíc obsahuje zásobník vody – který by mohl být použit k uhasení žízně astronauta a ovládání jeho rakety – by mohl extrahovat zdroje na rozdíl od všeho, co jsme viděli od čtyřicátého devátého dne, poznamenal během své práce Pete Karato, hlavní konzultant společnosti Bechtel stejná panelová diskuse. „Takže pro mě je další zlatou horečkou jižní pól měsíce, což je drsné prostředí.“

Je tomu tak proto, že větší akumulace vody se nacházejí v trvale zastíněných oblastech, kde teplé sluneční světlo nemůže dosáhnout ledu a odpařovat ho z povrchu měsíce. Problém je v tom, že teplota v těchto oblastech se pohybuje kolem 40 stupňů Kelvina, což je chladnější než kapalný dusík. To je tak skvělé, že i moderní těžební platformy určené pro nejextrémnější prostředí Země tam budou mít potíže pracovat. „Kovové části dostanete v tomto chladném počasí, jsou téměř jako sklo,“ prohlásil Karatu.

Mueller dodal: „Je to také obtížné vakuum na Měsíci, takže narazíte na opravdu podivné problémy, jako je svařování kovů za studena.“ „Jsou-li dva kovové povrchy vystaveny jeden druhému, mohou se ve skutečnosti spojit v pevném vakuu a to jsme již dříve viděli ve vesmíru. Je to známý problém.“

Všude ostří ostří, „Elektrostatický prach na Měsíci také představuje hrozbu pro kolonisty – hrozbu, s níž se NASA potýká od doby, kdy astronaut Apolla 17 Harrison Schmidt zažil první případ„ měsíční senné rýmy “. Tento prach se nelepí pouze na rovery a skafandry, ale malé částice se dostanou do citlivé elektroniky, zátkových filtrů, zaseknutí zipů a zamrznutí kloubů. NASA to má Působit proti elektrické přitažlivosti prachu, ale jeho rozšířená účinnost zůstává nejasná. Samotné jemné meteority, jejichž povrchové efekty vytvářejí tento nebezpečný prach, je třeba vzít v úvahu také při navrhování měsíčních stanovišť.

Ale na rozdíl od éry Apolla, která pomohla uvést studenou válku, americká vláda tentokrát nejde sama. Artemis hluboce koordinuje své úsilí společně se skupinou A obchodní partneři, jako je SpaceX, kteří mají na starosti Na měsíční oběžné dráze (za skvělých 331,8 milionů dolarů) v roce 2024.

„To by nám umožnilo to udělat za rozumnou cenu s návratností investic. Můžeme říci, že to nemůžeme dělat jako NASA. Mueller vysvětlil, že NASA je vládní agentura a úlohou vlády je usnadnit průmysl.“ A spouštěcí weby. To vše je nutné a pak může soukromý sektor přijít a dělat, co umí, tedy vydělat nějaké peníze a vytvořit ekonomicky efektivní systém. “

Zatímco partnerství s jinými národy v tomto úsilí je skvělý způsob, jak rozdělit počáteční náklady, může vést ke konfliktům, kvůli nimž členský stát získá přístup a práva na tento zdroj. V současné době se tyto záležitosti řídí Smlouvou o vesmíru z roku 1967, ale jejich jazyk není zcela jasný, což ponechává pravidla otevřená pro různá čtení. „Americký výklad je takový, že nebudeme požadovat půdu a / nebo nárokovat svrchovanost, ale máme právo využívat zdroje a obchodní průmysl má právo tyto zdroje využívat,“ řekl Mueller. Smlouva o vesmíru navíc postrádá specifické donucovací mechanismy a dosud nebyla ratifikována žádným signatářským státem, takže její pravidla jsou spíše návrhy. Artemisské úmluvy jsou rovněž pokyny, nikoli směrnicemi, i když je podepíše a bude v nich jednat dost států, pokračoval, „s odstupem času se z toho stane de facto zákon“.

Mars představuje při konečném průzkumu a kolonizaci mnoho stejných výzev, kterým Měsíc čelí, jako je smrtící záření, malé dopady meteoritů a přiléhající prachové částice – nemluvě o tom, že šestiměsíční cesta je nutná pouze k dosažení první, ve srovnání s triviální třídenní výlet pro druhé. Tato obrovská vzdálenost také napíná naši schopnost dálkově ovládat vozítka a další dálkově dodávané robotické systémy, které posíláme na Rudou planetu kvůli minutovému komunikačnímu zpoždění.

Potenciální průzkumníci a kolonisté se také budou muset vypořádat s širokým teplotním rozsahem nalezeným v každém cíli. Například na Měsíci může být strana solárního křídla horká až 125 ° C, zatímco stínovaná strana může klesnout až na -175 ° C, což způsobuje intenzivní tepelné namáhání předmětů pohybujících se mezi nimi. Ochrana před galaktickým a slunečním zářením musí také hrát velkou roli při rozhodování o tom, kde se na povrchu usadit. Stinná údolí a útesy poskytují vyšší stupeň přirozené ochrany, takže při výběru sídelních lokalit budeme muset pečlivě zvážit místní topografii. Jedním z možných řešení problému s radiací je ochrana našich umělých stanovišť pomocí 3D tištěné skořápky vyrobené ze samotné marťanské půdy, zdůraznil během zasedání Xavier De Kestelier, vedoucí designu a inovací v Hassellu.

Zachování fyzického a duševního zdraví posádky v těchto dlouhodobých úkolech bude mít zásadní význam a bude jej muset být dosaženo bez pomoci domova. Čím dále jsme od Země, Beth Healy, vedoucí pohotovostního oddělení v Hôpital Du Valais, řekla: „Lékařské modely, které bychom potřebovali, a psychologické tlaky na zaměstnance by byly jiné.“ Každý člen posádky bude vyzván, aby sloužil v několika rolích, které během mise přesahují jeho jednotlivé speciality.

Dokážeme-li tyto výzvy překonat, budou odměny značné. „Je velmi obtížné žít ve vesmíru,“ řekl Mueller v samostatné panelové diskusi na SXSW 2021. Dobrou zprávou je, že v naší sluneční soustavě i mimo ni je tolik zdrojů, že je ve srovnání s tím, co my, téměř nekonečné množství zdrojů. patří na Zemi. Patří mezi ně všechno. Všechno od vody, atmosférických plynů, těkavých materiálů a vzácných kovů přes odpad posádky až po energii. „Pokud máte sluneční světlo, můžete mít energii,“ řekl. Lidstvo již prokázalo, že je schopné obývat některá z nehostinnějších míst na Zemi, jako je stanice Concordia v Antarktidě. S pokračující pílí, výzkumem a mezinárodní spoluprací se k nám brzy mohly dostat samotné hvězdy.