Vítejte zpět v naší pokračující sérii „Definitivní průvodce terraformováním“! Pokračujeme pohledem na Měsíc a diskutujeme, jak by se jednoho dne mohl stát vhodným pro lidské obydlí.
Vědci a futuristé zkoumali myšlenku přeměny jiných světů tak, aby vyhovovaly lidským potřebám, od počátku vesmíru. Tento proces, známý jako terraforming, vyžaduje použití technik environmentálního inženýrství ke změně teploty, atmosféry, topografie nebo ekologie planety nebo měsíce (nebo všech výše uvedených), aby byl více „podobný Zemi“. Jako nejbližší nebeské tělo Země byl Měsíc dlouho považován za potenciální místo.
Všichni říkali, že kolonizace a / nebo terraformování Měsíce by bylo ve srovnání s jinými těly poměrně snadné. Vzhledem k jeho blízkosti by se čas, který by člověk potřeboval k přepravě lidí a vybavení na povrch a z povrchu, výrazně snížil, stejně jako náklady na něj. Kromě toho to znamená, že vytěžené zdroje a produkty vyrobené na Měsíci by mohly být dopraveny na Zemi za mnohem kratší dobu, a bylo by také možné učinit turistický průmysl.
Měsíční kolonizace ve fikci:
Předmět zakládání lidských sídel na Měsíci je jedním z nejpopulárnějších základů sci-fi. A zatímco převážná většina příběhů zahrnuje lunární sídla postavená na povrchu pomocí uzavřených kopulí nebo pod povrchem, existuje několik příkladů, kdy je samotný Měsíc přeměněn v prostředí, které je pro obyvatele obyvatelné.
Nejstarším známým příkladem je snad povídka „La Journée d’un Parisien au XXIE siècle “(„ Den Paříže v 21. století “), napsaný francouzským autorem Octave Béllard. Tento příběh, vydaný v roce 1910, zahrnuje postupně se vytvářející atmosféru a aklimatizaci vegetace, aby se z Měsíce stala útočiště pro ohrožené druhy a lidské kolonisty.
V roce 1936 americký spisovatel C.L. Moore napsal Ztracený ráj, jeden z několika románů, které se odehrávají v jejím vesmíru „Northwest Smith“, který se zaměřuje na pilota a pašeráka kosmické lodi žijícího v kolonizované sluneční soustavě. V tomto románu představuje Měsíc jako kdysi úrodné místo a popisuje, jak se postupně stal bezvzduchovou pustinou. V roce 1945 propuštěn britský romanopisec a akademik C. S. Lewis Ta odporná síla, ve kterém Měsíc (Sulva) je popisován jako domov rasy extrémních eugenicistů.
Arthur C. Clarke napsal několik románů a povídek, které zahrnovaly lunární kolonie mezi 50. a 70. lety. V roce 1955 napsal Earthlight, ve kterém je na křížové palbě zachyceno měsíční osídlení, když vypukla válka mezi Zemí a spojenectví mezi Marsem a Venuší. V roce 1961 Pád moondustu byl publikován, kde turistický křižník (Selene) klesá do moře Měsíce prachu.
V roce 1968, Clarkeho klíčový román 2001: Space Odyssey byl propuštěn, jehož část se odehrává na kolonizovaném Měsíci, kde se nachází záhadný monolit (známý jako Tycho magnetická anomálie nebo TMA-1). Rendezvous s Rámou, vydané v roce 1973, také zmiňuje kolonizovaný Měsíc, který je součástí polity spojující sluneční soustavu známou jako Spojené planety.
Robert A. Heinlein také rozsáhle psal o lidském osídlení na Měsíci. Jeden z jeho prvních byl Rolling Stones (1952), která se zaměřuje na výjimečnou rodinu (Stones), která žije na usazeném Měsíci, ale rozhodne se odejít, aby prozkoumala Sluneční soustavu. V roce 1966 vydal román Hugo Award Měsíc je drsná milenka, ve kterém převážně podzemní lunární kolonie dodává Zemi jídlo a minerály.
Populace, známá jako „šílenci“, jsou většinou potomci odsouzených (zejména politických vězňů), kteří žijí pod správou Země. S pomocí umělé inteligence vypustí skupina uchazečů o vzpouru povstání a vytratí jejich nezávislost na Zemi. Třetí splátka, Kočka, která procházela zdmi (1985) se koná na Free Luna o několik let později.
V roce 1988, Kim Stanley Robinson propuštěn Šílenci, která se zabývá skupinou zotročených horníků, kteří byli nuceni pracovat pod lunárním povrchem a zahájili povstání. A v povídce „Byrd Land Six“ (2010) popisuje britský autor Alastair Reynolds měsíční kolonii, která je založena na těžbě helia-3. Seznam pokračuje a doslova stovky (ne-li tisíce) příkladů lidí žijících na Měsíci v blízké a vzdálené budoucnosti.
Studie lunárního vypořádání:
V průběhu posledních několika desetiletí bylo podáno mnoho návrhů na výstavbu kolonie (nebo kolonií) na Měsíci. Nejvíce vzniklo s příchodem vesmírného věku a programu Apollo. A v posledních letech se díky návrhům na návrat na Měsíc do roku 2020 obnovil zájem o vytvoření trvalého urovnání. Existují však některé vědecké návrhy, které předcházejí 20. století.
Například v roce 1638 napsal biskup John Wilkins - anglický duchovní, přírodovědec a člen Královské společnosti - Diskuse o novém světě a další planetě, ve kterém předpovídal lidskou kolonii na Měsíci. Slavný ruský raketový a astronautický vědec Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) - který nejprve navrhl koncept kosmického výtahu - také navrhl, že měsíční osídlení by bylo hlavním krokem v tom, že se lidstvo stane vesmírným druhem.
V padesátých a šedesátých letech začaly návrhy se sněhovou koulí ustavovat program Apollo, kde plány na umístění astronautů na Měsíc přirozeně vedly k nápadům na vytvoření stálých základen a dokonce i osad. V roce 1954, Arthur C. Clarke navrhl, že měsíční základna mohla být vytvořena pomocí nafukovacích modulů, které by pak byly pokryty v lunárním prachu pro izolaci.
Počáteční osídlení by zahrnovalo astronauty budování iglú podobných struktur a nafukovací radio stožár, po kterém by následovalo zřízení větší, trvalé kupole. Jeho návrh rovněž požadoval čištění vzduchu zajištěné filtrem na bázi řas, jaderným reaktorem poskytujícím energii a elektromagnetickými děly (tj. Řidiči hromadné dopravy), které vypouštějí náklad a palivo do meziplanetárních plavidel ve vesmíru.
V roce 1959 zveřejnil John S. Rinehart - ředitel Výzkumné laboratoře těžby na Colorado School of Mines - „Základní kritéria pro budování Měsíce“ Žurnál britské meziplanetární společnosti. Tento koncept „plovoucí základny“ se skládal z půlválce s poloklenem na obou koncích a mikrometeoroidového štítu umístěného nad základnou. Tento koncept byl založen na tehdy přijaté teorii, že na Měsíci byly oceány prachu, které byly v některých oblastech hluboké až kilometr a půl (1 mil).
Během této éry se také objevilo několik plánů pro vojenské instalace na Měsíci. Mezi ně patřil Projekt Horizon (1959), plán americké armády vybudovat pevnost na Měsíci do roku 1967. Americké letectvo také navrhlo projekt Lunex v roce 1961, který předpokládal vytvoření podzemní základny leteckých sil na Měsíci 1968.
V roce 1962 John DeNike (programový manažer pro pokročilé programy NASA) a Stanley Zahn (technický ředitel Lunar Basing Studies ve vesmírné divizi společnosti Martin) zveřejnili návrh s názvem „Lunar Basing“. Jejich koncept požadoval vytvoření podpovrchové základny umístěné u moře klidu, které by se spoléhalo na jaderné reaktory, pokud jde o energii, a na filtraci vzduchu založenou na řasách.
V posledních letech má více kosmických agentur návrhy na budování kolonií na Měsíci. V roce 2006 Japonsko oznámilo plány na měsíční základnu do roku 2030. Rusko učinilo podobný návrh v roce 2007, který by měl být postaven v letech 2027-32. V roce 2007 Jim Burke z Mezinárodní vesmírné univerzity ve Francii navrhl vytvoření archy Lunar Noemovy archy, která zajistí, aby lidská civilizace přežila kataklyzmatickou událost.
V srpnu 2014 se zástupci NASA setkali s předními představiteli odvětví, aby diskutovali o nákladově efektivních způsobech budování lunární základny v polárních oblastech do roku 2022. V roce 2015 NASA nastínila koncept lunárního vypořádání, který by se spoléhal na robotické pracovníky (známé jako Trans -Formers) a heliostats k vytvoření měsíční osady kolem jižní polární oblasti Měsíce. A v roce 2016 Johann-Dietrich Wörner, nový náčelník ESA, navrhl mezinárodní vesnici na Měsíci jako nástupce mezinárodní vesmírné stanice.
Potenciální metody:
Pokud jde o terraformování Měsíce, možnosti a výzvy se velmi podobají možnostem a rtuti Merkuru. Pro začátek má Měsíc atmosféru, která je tak tenká, že ji lze označit pouze jako exosféru. Navíc těkavé prvky, které jsou nezbytné pro život, jsou nedostatečné (tj. Vodík, dusík a uhlík).
Tyto problémy lze vyřešit zachycením komet, které obsahují vodní zmrzliny a těkavé látky, a jejich pádem na povrch. Komety by sublimovaly a rozptylovaly tyto plyny a vodní páru, aby vytvořily atmosféru. Tyto dopady by také uvolnily vodu, která je obsažena v lunárním regolitu, který by se nakonec mohl hromadit na povrchu a tvořit přírodní vodní útvary.
Přenos hybnosti z této komety by také přiměl Měsíc rotovat rychleji a zrychlil tak jeho rotaci, takže by už nebyl uzamčen. Měsíc, který byl urychlen, aby se jednou za 24 hodin otáčel na své ose, by měl ustálený denní cyklus, což by usnadnilo kolonizaci a přizpůsobení se životu na Měsíci.
Existuje také možnost paraterraformovat části Měsíce způsobem, který by byl podobný terraformní polární oblasti Merkuru. V případě Měsíce by k tomu došlo v kráteru Shackleton, kde vědci již našli důkazy o vodním ledu. Použitím slunečních zrcadel a kupole by se tento kráter mohl změnit na mikroklima, kde by mohly být pěstovány rostliny a vytvářena prodyšná atmosféra.
Možné výhody:
Ve srovnání s jinými planetami a měsíci ve Sluneční soustavě existuje několik výhod kolonizace a terraformování Měsíce. Nejviditelnější je jeho blízkost k Zemi. Ve srovnání s Marsem, Venuší, Merkurem nebo vnější sluneční soustavou by náklady a čas, který by potřeboval k přepravě lidí a materiálů na Měsíc a z Měsíce, byly výrazně nižší.
Navíc bombardování povrchu kometami mohlo přinést atmosféru i hybnost potřebnou k tomu, aby se planeta roztočila na cyklus podobný Zemi. Ve srovnání s planetami jako Mars a Venuše by k dosažení tohoto cíle vyžadovalo také výrazně méně komet - odhadem 100 oproti několika tisícům.
Přítomnost vodního ledu v lunární půdě a velké mezipaměti kolem jižní polární oblasti by také umožnily vytvoření povrchové vody (jakmile bude spuštěn skleníkový efekt). Spolu s komety bombardujícími povrch, to lze dosáhnout zavedením metanových a amoniakových ledů, které by mohly být sklizeny z Měsíce jako Titan a Kuiperův pás. Dohled nad terraformingovým úsilím by byl také snadnější díky blízkosti Měsíce a vyžadoval by mnohem méně infrastruktury.
Mezitím by kolonie na Měsíci nabídly více výhod. Místní zdrojová základna by poskytla příležitosti pro využití zdrojů in-situ, stejně jako suroviny potřebné pro mise hlouběji do vesmíru. Například, protože Měsíc má podobné složení jako Země, má dostatečnou zásobu nerostů, které by mohly být těženy pro použití zpět na Zemi. Lunární regolit získaný z povrchu lze použít k vytvoření radiačního stínění a klenutých osad na povrchu.
Měsíční zásoba ledu vodou, která je zvláště hojná v jižní polární oblasti, by také sloužila jako stálý zdroj vody pro kolonisty. Hélium-3 by se dalo snadno sklidit, protože je hojné v horní vrstvě měsíčního regolitu pro použití ve fúzních reaktorech, což poskytuje čistý a stálý přísun energie jak pro měsíční kolonie, tak pro Zemi.
Lunární základna by také mohla sloužit jako zastávka pro mise dále do Sluneční soustavy. NASA odhaduje, že vytvořením měsíční základny, která by mohla využívat místní vodu k výrobě vodíkového paliva, by mohly být ušetřeny miliardy dolarů. Taková základna by také byla vnitřní součástí infrastruktury, pokud jde o montáž misí s posádkou na Mars a při výstavbě marťanské osady.
Nižší gravitační a úniková rychlost Měsíce také znamená, že mise vypuštěné z Měsíce by vyžadovaly mnohem méně paliva k dosažení vesmíru. Tato stejná výhoda by mohla umožnit konstrukci hromadného řidiče, lunárního výtahu nebo jiných projektů, které jsou považovány za příliš drahé nebo náročné na stavbu na Zemi. Taková struktura by snížila náklady na pohybující se materiály a satelity (jako jsou vesmírná solární pole) ještě levnější.
V neposlední řadě by vytvoření měsíčního osídlení mohlo přinést cenné informace, zejména o dlouhodobých účincích života v prostředí s nižší gravitací. Tyto informace by se ukázaly jako užitečné při vytváření stálé základny na Marsu nebo jiných tělesech sluneční soustavy, kde je povrchová gravitace menší než 1 G.
Výhodou je také přítomnost stabilních lunárních lávových trubic, které jsou dostatečně velké, aby mohly pojmout celá města. Tato podzemní prostředí by mohla být pod tlakem, aby vytvořila prodyšnou atmosféru a poskytovala by přirozené stínění proti slunečnímu záření.
Potenciální výzvy:
Terraforming the Moon je také plný jeho podílu výzev. Pro jednoho by sklizeň komet a / nebo ledů z vnější sluneční soustavy vyžadovala infrastrukturu, která dosud neexistuje, a bylo by velmi nákladné jej vytvářet. V zásadě by stovky kosmických lodí byly potřeba k vytažení všech zdrojů a musely by být vybaveny pohonnými systémy, které by mohly cestu provést v krátkém čase (které také ještě neexistují).
I když je známo, že prodloužená období strávená v mikrogravitačním prostředí způsobují degeneraci svalů a ztrátu hustoty kostí, není jasné, jaký by účinek nízké gravitace měl na stálé obyvatele a děti narozené v takových prostředích. Bylo naznačeno, že pozemské rostliny a zvířata by mohly být geneticky upraveny tak, aby žily v lunárním prostředí, ale není jasné, zda by to bylo úspěšné.
A samozřejmě, náklady na všechno by byly astronomické a vyžadovaly by vícegenerační závazek vzhledem k množství času potřebného k přeměně ekologie Měsíce. Je proto nepravděpodobné, že by závazky mezi vládou a mezinárodním orgánem mohly být zachovány mezi jednou generací a příští.
Pro povrchovou kolonii existuje také mnoho výzev. Dlouhé lunární noci (354 hodin dlouhé) by znamenaly, že spoléhání se na sluneční energii by bylo narušeno na jakémkoli jiném místě než v polárních oblastech. Kromě toho by výrazné kolísání teploty bylo něco, co by kolonie musely být postaveny, aby vydržely. Sluneční záření by také bylo problémem v každém sídlišti umístěném na povrchu.
Nedostatek atmosféry zvyšuje šance na povrch komety a vystavení slunečnímu světlu. Měsíc také periodicky prochází magnetickou plachtou Země a vytváří plazmatický list, který bičuje po povrchu. Na světelné straně bombardování elektrony způsobuje uvolňování UV fotonů a vytváření záporného náboje na temné straně. To by mohlo být nebezpečné pro všechna sídliště na povrchu.
Jak bylo uvedeno, některé z těchto problémů lze vyřešit budováním osad pod povrchem. Avšak za předpokladu, že by tato sídliště byla závislá na sluneční energii, musela by být postavena v blízkosti polárních oblastí, aby v těchto regionech mohla využít téměř věčného světla. Alternativou by bylo vybudování fúzních reaktorů, které by mohly používat lokálně pocházející hélium-3. A také zde by byly náklady a čas potřebné k vybudování takové dohody velmi vysoké.
Opět jsme nuceni se zeptat, proč by měl být vzhledem k veškerým výzvám učiněn takový závazek? V případě Měsíce je odpověď docela jednoduchá. V tomto případě lze terraformování a kolonizaci provádět levněji, snáze a za mnohem kratší dobu. A co víc, výhody lidské přítomnosti na Měsíci jsou četné a zahrnují některé spíše lukrativní aspekty, jako je těžba helia-3, měsíční těžba, sluneční operace a dokonce i vytvoření lunárního turistického průmyslu.
Ale možná nejdůležitější je, že lidská přítomnost na Měsíci (kterou bychom rádi nazvali Lunou, pokud existuje) by mohla snadno sloužit jako odrazový můstek k vytvoření lidské přítomnosti na Marsu, Venuši a jinde ve Sluneční soustavě. Pokud budou zavedena zařízení pro doplňování paliva, doplňování paliva a opravy, dramaticky se sníží náklady na posílání lodí hlouběji do vesmíru.
Ještě jeden krok ve snaze učinit z lidstva meziplanetární - a možná i mezihvězdnou - rasu!
Zde jsme v Space Magazine napsali mnoho zajímavých článků o terraformingu. Zde je Definitivní průvodce terraformováním, měli bychom Terraform Mars ?, Jak Terraform Mars ?, Jak Terraform Venus ?, a Studentský tým chce Terraform Mars pomocí Cyanobacteria.
Nezapomeňte se také podívat na Ano, je voda na Měsíci a voda na Měsíci byla foukaná slunečním větrem.
Máme také články, které prozkoumávají radikálnější stránku terraformingu, jako například Mohli bychom Terraform Jupiter ?, Mohli bychom Terraform The Sun? A Mohli bychom Terraform A Black Hole?
Pro více informací se obraťte na Lunární kolonizaci NASA - Energy and Power and Life On The Moon.
