Laipni lūdzam atpakaļ mūsu notiekošajā sērijā “Galīgais ceļvedis terases veidošanai”! Mēs turpinām skatīties uz Mēnesi, pārrunājot, kā to kādu dienu varētu padarīt par piemērotu cilvēku apdzīvošanai.
Kopš kosmosa laikmeta sākuma zinātnieki un futūristi ir izpētījuši ideju pārveidot citas pasaules, lai tās atbilstu cilvēku vajadzībām. Šis process, kas pazīstams kā teritorijas veidošana, prasa izmantot vides inženierijas paņēmienus, lai mainītu planētas vai mēness temperatūru, atmosfēru, topogrāfiju vai ekoloģiju (vai visu iepriekšminēto), lai padarītu to “Zemei līdzīgu”. Kā Zemei vistuvākais debess ķermenis, Mēness jau sen tiek uzskatīts par potenciālu vietu.
Viss mēdza teikt, ka Mēness kolonizēšana un / vai teritorijas veidošana būtu salīdzinoši vienkārša salīdzinājumā ar citiem ķermeņiem. Tuvuma dēļ ievērojami samazināsies laiks, kas nepieciešams cilvēku un aprīkojuma pārvadāšanai uz un no zemes, tāpat kā izmaksas, kas saistītas ar šādas darbības veikšanu. Turklāt tas tuvums nozīmē, ka iegūtos resursus un produktus, kas ražoti uz Mēness, varētu nogādāt uz Zemi daudz īsākā laikā, un arī tūrisma nozare būtu iespējama.
Mēness kolonizācija fantastikā:
Cilvēku apmetņu izveidošana uz Mēness ir viens no populārākajiem zinātniskās fantastikas skavas. Un tā kā vairums stāstu attiecas uz Mēness apmetnēm, kas uzbūvētas uz virsmas, izmantojot aizzīmogotus kupolus vai zem virsmas, ir daži piemēri, kad pats Mēness tiek veidots cilvēkiem piemērotā vidē.
Agrākais zināmais piemērs, iespējams, ir īsais stāsts “La Journée d’un Parisien au XXIe siècle ”(“ Parīzes diena 21. gadsimtā ”), autore ir franču autore Oktave Béllard. Šis stāsts tika izlaists 1910. gadā. Tas saistīts ar atmosfēras pakāpenisku izveidi un veģetācijas aklimatizāciju, lai Mēnesi pārvērstu par rezervātu apdraudētajām sugām un cilvēku kolonistiem.
1936. gadā amerikāņu rakstniece C.L. Mūrs rakstīja Zaudētā paradīze, viens no vairākiem romāniem, kas notiek viņas universitātē “Northwest Smith”, kura centrā ir kosmosa kuģa pilots un kontrabandists, kurš dzīvo kolonizētā Saules sistēmā. Šajā romānā viņa iepazīstina ar Mēnesi kā kādreiz auglīgu vietu un apraksta, kā tas pakāpeniski kļuva par bezgaisa tuksnesi. 1945. gadā izlaida britu romānistu un akadēmiķi C. S. Lewis Tas slēptais spēks, kurā mēness (Sulva) tiek raksturots kā galēju eigēnistu sacīkšu mājvieta.
Artūrs C. Klārks ir sarakstījis vairākus romānus un īsus stāstus, kas ietvēra Mēness kolonijas laikā no piecdesmitajiem līdz septiņdesmitajiem gadiem. 1955. gadā viņš rakstīja Zemes gaisma, kurā Mēness apmetne tiek ierauta krustā, kad sākas karš starp Zemi un alianse starp Marsu un Veneru. 1961. gadā Moondusta krišana tika publicēts, kur tūristu kreiseris (Selēna) iegrima Mēness putekļu jūrā.
1968. gadā Klārka sēklas romāns 2001: Kosmosa odiseja tika izlaists, kura daļa notiek uz kolonizēta Mēness, kur tiek atrasts noslēpumains monolīts (pazīstams kā Tycho magnētiskā anomālija jeb TMA-1). Atvadīšanās no Rāmas, kas izlaists 1973. gadā, piemin arī kolonizētu Mēnesi, kas ir daļa no Saules sistēmas aptverošās politikas, kas pazīstama kā Apvienotās planētas.
Roberts A. Heinleins arī plaši rakstīja par cilvēku apmetni uz Mēness. Viens no viņa agrākajiem bija Ripojošie akmeņi (1952), kas koncentrējas uz izņēmuma ģimeni (Akmeņiem), kas dzīvo uz apdzīvota Mēness, bet izvēlas doties prom, lai izpētītu Saules sistēmu. 1966. gadā viņš izlaida Hugo balvu ieguvušo romānu Mēness ir barga kundze, kurā lielā mērā zemes dzīļu Mēness kolonija piegādā Zemi ar pārtiku un minerāliem.
Iedzīvotāji, kas pazīstami kā “Lunies”, lielākoties ir notiesāto (īpaši politieslodzīto) pēcnācēji, kuri dzīvo zem Zemes administrācijas. Ar mākslīgā intelekta palīdzību neatkarības meklētāju grupa sāk sacelšanos un cīnās par savu neatkarību no Zemes. Trešā iemaksa, Kaķis, kurš staigāja pa sienām (1985) notiek uz brīvās Lunas vairākus gadus vēlāk.
1988. gadā Kims Stenlijs Robinsons izlaida Vājprātīgie, kas nodarbojas ar paverdzinātu kalnraču grupu, kas spiesta strādāt zem Mēness virsmas un kuri sāk sacelšanos. Īsajā stāstā “Byrd Land Six” (2010) britu autors Alastair Reynolds apraksta Mēness koloniju, kuras pamatā ir hēlija-3 ieguve. Saraksts turpinās, un tajā ir burtiski simtiem (ja pat ne tūkstošiem) cilvēku piemēru, kas dzīvo uz Mēness tuvā un tālā nākotnē.
Mēness norēķinu izpēte:
Pēdējo gadu desmitu laikā ir izteikti daudzi priekšlikumi kolonijas (vai koloniju) uzbūvei uz Mēness. Visvairāk radās līdz ar Kosmosa laikmeta un Apollo programmas parādīšanos. Pēdējos gados ar priekšlikumiem atgriezties Mēness līdz 2020. gadiem ir atjaunota interese par pastāvīgas apmetnes izveidošanu. Tomēr ir daži zinātniski priekšlikumi, kas bija pirms 20. gadsimta.
Piemēram, 1638. gadā rakstīja bīskaps Džons Vilkins - angļu garīdznieks, dabaszinātnieks un Karaliskās biedrības loceklis. Diskurss par jaunu pasauli un citu planētu, kurā viņš paredzēja cilvēku koloniju uz Mēness. Slavenais krievu raķešu un astronautikas zinātnieks Konstantīns Tsiolkovskis (1857–1935) - kurš pirmais ierosināja kosmosa elevatora koncepciju - arī ierosināja, ka Mēness apmetne būtu nozīmīgs solis cilvēcei, kļūstot par kosmosā dzīvojošu sugu.
Līdz piecdesmitajiem un sešdesmitajiem gadiem ar sniega pikas sāka sākt darboties Apollo programma, kurā plāni par astronautu izvietošanu uz Mēness dabiski radīja idejas par pastāvīgu bāzu un pat apmetņu izveidošanu tur. Artūrs C. Klarks 1954. gadā ierosināja, ka Mēness pamatni varētu izveidot, izmantojot piepūšamos moduļus, kurus pēc tam izolācijas vajadzībām sedz Mēness putekļi.
Sākotnējā norēķināšanās ietvers astronautus, kas būvēja iglu līdzīgas struktūras un piepūšamo radio mastu, kam sekos lielāka, pastāvīga kupola izveidošana. Viņa priekšlikums arī aicināja veikt gaisa attīrīšanu, izmantojot filtru, kas balstīts uz aļģēm, kodolreaktoru, lai nodrošinātu enerģiju, un elektromagnētiskos lielgabalus (t.i., masu vadītājus), kas nogādā kravas un degvielu kosmosa starpplanētu kuģiem.
1959. gadā Džons S. Rineharts - Kolorādo kalnraktuvju skolas Kalnrūpniecības pētījumu laboratorijas direktors - žurnālā publicēja priekšlikumu ar nosaukumu “Mēness būves pamatkritēriji”. Lielbritānijas Starpplanētu biedrības žurnāls. Šī “peldošās pamatnes” koncepcija sastāvēja no puscilindra ar puskupļiem abos galos un mikrometeoroīda vairoga, kas novietots virs pamatnes. Šī koncepcija balstījās uz toreiz pieņemto teoriju, ka uz Mēness bija putekļu okeāni, kas dažos apgabalos bija līdz pusotra kilometra (1 jūdzes) dziļumam.
Šajā laikmetā parādījās arī vairāki plāni militārām instalācijām uz Mēness. To skaitā bija projekts Horizon (1959), ASV armijas plāns līdz 1967. gadam uzbūvēt fortu uz Mēness. ASV gaisa spēki arī ierosināja Lunex projektu 1961. gadā, kas paredzēja uz Mēness izveidot pazemes gaisa spēku bāzi uz Mēness. 1968. gads.
1962. gadā Džons DeNike (NASA progresīvo programmu programmu vadītājs) un Stenlijs Zahns (Mēness bāzes izpētes tehniskais direktors Mārtina uzņēmuma kosmosa nodaļā) publicēja priekšlikumu ar nosaukumu “Lunar Basing”. Viņu koncepcija aicināja izveidot virszemes pamatni, kas atrodas pie mierīguma jūras, kas paļaujas uz kodolreaktoriem enerģijas iegūšanai un uz aļģēm balstītai gaisa filtrēšanas sistēmai.
Pēdējos gados vairākas kosmosa aģentūras ir sagatavojušas priekšlikumus koloniju veidošanai uz Mēness. 2006. gadā Japāna paziņoja par Mēness bāzes plānošanu līdz 2030. gadam. Krievija 2007. gadā izteica līdzīgu priekšlikumu, kas tiks uzbūvēts no 2027. līdz 32. gadam. 2007. gadā Džims Burke no Starptautiskās kosmosa universitātes Francijā ierosināja izveidot Mēness Noasa šķirstu, lai nodrošinātu, ka cilvēku civilizācija izdzīvos kataklizmiskos notikumus.
2014. gada augustā NASA pārstāvji tikās ar nozares vadītājiem, lai pārrunātu rentablus Mēness bāzes veidošanas veidus polārajos reģionos līdz 2022. gadam. 2015. gadā NASA izklāstīja Mēness apmetnes koncepciju, kas balstītos uz robotiem (pazīstama kā Trans -Formers) un heliostatus, lai izveidotu Mēness apmetni ap Mēness dienvidu polāro reģionu. Un 2016. gadā jaunais EKA vadītājs Johans Dītrihs Verners ierosināja starptautisku ciematu uz Mēness kā starptautiskās kosmosa stacijas pēcteci.
Potenciālās metodes:
Runājot par Mēness terases veidošanu, iespējas un izaicinājumi ļoti līdzinās Merkura iespējām un izaicinājumiem. Iesācējiem Mēness atmosfēra ir tik plāna, ka to var dēvēt tikai par eksosfēru. Turklāt dzīvei nepieciešamo gaistošo elementu (t.i., ūdeņraža, slāpekļa un oglekļa) trūkst.
Šīs problēmas varētu risināt, sagūstot komētas, kurās ir ūdens ledus un gaistošās vielas, un ietriecot tās virsmā. Komētas sublimēsies, izkliedējot šīs gāzes un ūdens tvaikus, lai radītu atmosfēru. Šie triecieni atbrīvotu arī Mēness regolā esošo ūdeni, kas galu galā varētu uzkrāties uz virsmas, veidojot dabiskas ūdenstilpes.
Impulsa pārnešana no šīm komētām arī liktu Mēnesim griezties straujāk, paātrinot tā griešanos, lai tas vairs nebūtu plūdmaiņu aizslēgts. Mēnesim, kas tika paātrināts, lai vienreiz pagrieztu uz savas ass ik pēc 24 stundām, būtu vienmērīgs diennakts cikls, kas atvieglotu kolonizāciju un pielāgošanos dzīvībai uz Mēness.
Pastāv arī iespēja paraterformēt Mēness daļas tādā veidā, kas būtu līdzīgs Merkura polārā apgabala reljefam. Mēness gadījumā tas notiktu Šaketonas krāterī, kur zinātnieki jau ir atraduši pierādījumus par ūdens ledu. Izmantojot saules spoguļus un kupolu, šo krāteri varēja pārvērst par mikroklimatu, kurā varēja audzēt augus un radīt elpojošu atmosfēru.
Potenciālās priekšrocības:
Salīdzinot ar citām Saules sistēmas planētām un pavadoņiem, Mēness kolonizēšanai un terraformēšanai ir vairākas priekšrocības. Acīmredzamākais ir tā tuvums Zemei. Salīdzinot ar Marsu, Venēru, Merkuru vai ārējo Saules sistēmu, izmaksas un laiks, kas nepieciešams cilvēku un materiālu pārvadāšanai uz un no Mēness, būtu ievērojami zemākas.
Turklāt, bombardējot virsmu ar komētām, varētu rasties gan atmosfēra, gan impulss, kas vajadzīgs, lai savirzītu planētu līdz Zemei līdzīgam ciklam. Salīdzinājumā ar tādām planētām kā Marss un Venēra, lai to paveiktu, vajadzēs arī ievērojami mazāk komētu - aptuveni 100 pret vairākiem tūkstošiem.
Ūdens ledus klātbūtne Mēness augsnē un lielās kešatmiņas ap dienvidu polāro reģionu arī ļautu radīt virszemes ūdeņus (ja vien būtu iedarbināts siltumnīcas efekts). Vienlaikus ar komētām, kuras bombardē virsmu, to varētu izdarīt, ieviešot metāna un amonjaka ledus, ko varētu novākt no tādiem mēness laikiem kā Titāns un Kuipera josta. Pateicoties Mēness tuvumam, ir vieglāk pārraudzīt arī teritorijas veidošanas centienus, un tai ir nepieciešama daudz mazāk infrastruktūras.
Tikmēr kolonijas uz Mēness piedāvātu vairākas priekšrocības. Vietējā resursu bāze sniegtu iespējas in situ resursu izmantošanai, kā arī izejvielas, kas vajadzīgas misijām dziļāk kosmosā. Piemēram, tā kā Mēness sastāvs ir līdzīgs Zemei, tam ir plašs minerālu krājums, kuru varētu iegūt, lai izmantotu atpakaļ uz Zemes. Mēness regolītu, kas iegūts no virsmas, varētu izmantot, lai virsmā izveidotu radiācijas ekranējumu un kuplas apmetnes.
Mēness ūdens ledus padeve, kas ir īpaši izplatīta dienvidu polārajā reģionā, kalpotu arī kā pastāvīgs ūdens avots kolonistiem. Hēliju-3 varēja viegli novākt, jo to ir daudz Mēness regolīta augšējā slānī izmantošanai kodolsintēzes reaktoros, nodrošinot tīru un vienmērīgu enerģijas piegādi gan Mēness kolonijām, gan Zemei.
Mēness bāze varētu kalpot arī kā pieturvieta misijām tālāk Saules sistēmā. NASA ir aprēķinājusi, ka, izveidojot Mēness priekšposteni, kas varētu izmantot vietējo ūdeni ūdeņraža degvielas radīšanai, varētu tikt ietaupīti miljardiem dolāru. Šāds priekšpostenis būtu arī būtisks infrastruktūras elements, kad runa ir par apkalpoto misiju izvietošanu uz Marsu un Marsa apmetnes būvniecību.
Zemāks Mēness smagums un bēgšanas ātrums nozīmē arī to, ka misijām, kas uzsāktas no Mēness, lai nonāktu kosmosā, būs nepieciešams daudz mazāk propelenta. Šī pati priekšrocība varētu ļaut būvēt masu autovadītāju, Mēness liftu vai citus projektus, kas tiek uzskatīti par pārāk dārgiem vai izaicinošiem, lai tos uzbūvētu uz Zemes. Šāda struktūra vēl lētāk samazinātu materiālu un satelītu (piemēram, kosmosa bāzes saules enerģijas bloku) pārvietošanas izmaksas.
Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, Mēness apmetnes izveidošana arī varētu dot vērtīgu informāciju, it īpaši par ilgtermiņa sekām, kas rodas, dzīvojot zemāka smaguma vidē. Šī informācija būtu noderīga, izveidojot pastāvīgu bāzi uz Marsa vai citiem Saules sistēmas ķermeņiem, kur virsmas gravitācija ir mazāka par 1 g.
Priekšrocība ir arī stabilu Mēness lavas lampu klātbūtnei, kas ir pietiekami liela, lai izvietotu veselas pilsētas. Šajās zemes vidēs varētu būt paaugstināts spiediens, lai radītu elpojošu atmosfēru un nodrošinātu dabisku vairogu pret saules starojumu.
Potenciālie izaicinājumi:
Mēness terraformēšana ir arī pilna ar izaicinājumiem. Pirmkārt, komētu un / vai ledus novākšanai no ārējās Saules sistēmas būtu nepieciešama tāda infrastruktūra, kuras vēl nav, un tās izveidošana būtu ļoti dārga. Pamatā simtiem kosmosa kuģu būtu nepieciešami visu resursu pārvadāšanai, un tie būtu jāaprīko ar piedziņas sistēmām, kas īsā laika posmā varētu veikt braucienu (kas arī vēl nepastāv).
Kaut arī ir zināms, ka ilgstoši mikrogravitācijas apstākļos pavadīti laika posmi izraisa muskuļu deģenerāciju un kaulu blīvuma samazināšanos, nav skaidrs, kāda būtu maza smaguma ietekme uz pastāvīgiem iedzīvotājiem un bērniem, kas dzimuši šādā vidē. Ir ierosināts, ka sauszemes augus un dzīvniekus varētu ģenētiski modificēt, lai dzīvotu Mēness vidē, taču nav skaidrs, vai tas izdosies.
Un, protams, visas šīs izmaksas būtu astronomiskas, un tām būtu nepieciešamas vairāku paaudžu saistības, ņemot vērā laiku, kas nepieciešams Mēness ekoloģijas pārveidošanai. Tāpēc ir maz ticams, ka jebkuras valdības vai starptautiskas struktūras saistības varētu saglabāt starp vienu paaudzi.
Virszemes kolonijai ir arī daudz izaicinājumu. Garās Mēness naktis (354 stundas garas) nozīmētu, ka paļaušanās uz saules enerģiju tiktu kavēta jebkurā vietā, izņemot polāros reģionus. Turklāt ievērojamās temperatūras svārstības būtu tādas, kas būtu jāveido kolonijas, lai tās izturētu. Saules starojums būtu problēma arī visās apdzīvotajās vietās, kas atrodas uz virsmas.
Atmosfēras trūkums palielina iespēju, ka virsmu var satriekt komētas un pakļauties Saules signālraķetes iedarbībai. Mēness periodiski iet caur Zemes magnētisko asti, izveidojot plazmas loksni, kas pātagas pa visu virsmu. Gaismas pusē bombardēšana ar elektroniem izraisa UV fotonu izdalīšanos un negatīvā lādiņa veidošanos tumšajā pusē. Tas var būt bīstams jebkurām apmetnēm uz virsmas.
Kā minēts, dažus no šiem jautājumiem varēja atrisināt, izveidojot apmetnes zem zemes. Tomēr, pieņemot, ka šīs apmetnes bija atkarīgas no saules enerģijas, tās būs jābūvē netālu no polārajiem reģioniem, lai šajos reģionos izmantotu gandrīz mūžīgo gaismu. Alternatīva būtu būvēt kodolsintēzes reaktorus, kuros varētu izmantot no vietējiem avotiem iegūtu hēliju-3. Un arī šeit izmaksas un laiks, kas vajadzīgs šādas apmetnes izveidošanai, būtu ļoti augstas.
Vēlreiz mēs esam spiesti jautāt, kāpēc, ņemot vērā visus saistītos izaicinājumus, ir jāuzņemas šāda apņemšanās? Mēness gadījumā atbilde ir pavisam vienkārša. Šajā gadījumā teritorijas veidošanu un kolonizāciju var veikt lētāk, vienkāršāk un daudz īsākā laikā. Turklāt cilvēku klātbūtnes uz Mēness priekšrocībām ir daudz, un tās ietver dažus diezgan ienesīgus aspektus, piemēram, hēlija-3 novākšanu, Mēness ieguvi, Mēness saules operācijas un pat Mēness tūrisma nozares izveidošanu.
Bet, iespējams, vissvarīgākais ir tas, ka cilvēka klātbūtne uz Mēness (ko mēs saucam par Lunu, ja tāds eksistē un kad eksistē) varētu viegli kalpot par atspēriena punktu cilvēka klātbūtnes radīšanai uz Marsa, Venēras un citur Saules sistēmā. Ja ir uzstādītas iespējas uzpildīt degvielu, veikt krājumus un veikt remontu, dramatiski tiks samazinātas izmaksas par kuģu nosūtīšanu dziļāk kosmosā.
Vēl viens solis centienos padarīt cilvēci par starpplanētu - un varbūt pat starpzvaigžņu - rasi!
Mēs šeit esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par reljefa veidošanu Space Magazine. Šeit ir galīgais ceļvedis, kā veidot teroraformu, vai mums vajadzētu veidot Marsu ?, Kā mēs veidosim Marsu ?, Kā mēs veidosim Venēru? Un Studentu komanda vēlas izveidot Marsu, izmantojot zilaļģes.
Pārliecinieties arī par Jā, tur ir ūdens uz Mēness un Ūdens uz Mēness ir iepludināts ar saules vēju.
Esam arī ieguvuši rakstus, kas pēta terraformācijas radikālāko pusi, piemēram, Could We Terraform Jupiter ?, Can We Terraform The Sun? Un We Can Terraform A Black Hole?
Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet NASA Mēness kolonizāciju - enerģija un enerģija, kā arī dzīve uz Mēness.
