Vesi ja heelium saavad Kuu peamisteks ressurssideks, kui inimesed lõpuks otsustavad sellele rajada püsivad alused. Milliste väljakutsetega nad silmitsi seisavad?
Nüüd reisib Kuul ainus maainimeste aparaat. Ta on hiinlane. Kuidas muutub hõbedane maastik, kui algab ulatuslik laienemine ja kas Venemaa on Maa satelliidil nähtav?
Ebaharilikud seemikud
Hiina Chang'e 4 maandus esimest korda ajaloos Kuu kaugemas servas 3. jaanuaril 2019. Kõik varasemad missioonid, sealhulgas USA astronautide maandumine, toimusid Maast nähtava satelliidi poolel. Missiooni eesmärgid on bioloogilised katsed ja "naabri" pinna uurimine.
Hiinlaste esimene edu ja kohe ainulaadne saavutus - neil õnnestus vatti kasvatada. Looduslikult tärkasid seemned spetsiaalsel inkubaatoril maanduri pardal. Nagu BBC märkis, polnud peamiseks probleemiks seemneks kasvamiseks vajalike ainete pakkumine, vaid mikrokliima säilitamine: temperatuur Kuul varieerub vahemikus -173 ° C kuni + 100 ° C või rohkem. Taim elas mitu päeva ja suri kuuvalgel ööl - maandur ei suuda säilitada mikrokliimat temperatuuril alla –170 ° C rohkem kui 14 päeva. Lisaks teatas üks Hiina uudisteagentuur, et öö oli oodatust külmem, kuigi üksikasjad pole veel kättesaadavad.
Kuul kasvavad taimed avavad võimalused Maa satelliidi ja teiste planeetide koloniseerimiseks: need lahendavad nii jaama hapnikuga varustamise kui ka toidupiirangud.
Reklaamvideo:
Miks just Kuu?
Pikaajaliste asustuste jaoks väljaspool Maad on kõige atraktiivsem objekt looduslik satelliit. Kuu on eriti ainulaadne kosmose laienemise osas.
Seda mõistavad kõik kaasaegsed kosmosetööstuse mängijad, alates eelnimetatud Hiinast kuni Indiani oma projektiga Chandrayaan-2 (turuletoomine on kavandatud selle aasta aprillis) ja Iisraelile, kelle kosmosevaldkonna startup SpaceIL loodab oma seadme kuu peale maanduda kuule, mis kosmosesse läheb. ettevõtte Space X rakett.
Kuid Kuu on atraktiivne mitte ainult tehnoloogia proovikivina - olemasolevad ressursid muudavad selle hüppelauaks kosmose vallutamisel. Esiteks räägime veest ja mõnevõrra pikemas perspektiivis heelium-3-st (üks heeliumi isotoopidest).
Heelium-3 on potentsiaalne äärmiselt tõhus energiaallikas tulevikus, kui inimkond saab hakkama kontrollitud termotuumasünteesiga. Siis on arvutuste kohaselt seda ainet kuu pinnale odavam kaevandada kui Maal (kus seda on äärmiselt vähe), seetõttu võib selle ressursi arendamine pöörata mitte ainult kosmosesfääri, vaid ka elu meie planeedil.
"Veemolekulide lagundamisel saate hapnikku ja vesinikku, mis on kriitilise tähtsusega nii hingamiseks kui ka raketikütuse tootmiseks," selgitab Michael Poston USA satelliitide edelauuringute instituudist (Maa peal). Kuu vett hoitakse jääna, peamiselt polaarkorkides.
Regolith - Kuu pinnase vabalt voolav pinnakiht - sisaldab ka hapnikku, räni, rauda, alumiiniumi, magneesiumi, mida saab kuumutamise teel eraldada - selleks võib kasutada päikesevalguse kontsentraatoreid hiiglaslike peeglite või läätsede kujul. See tehnoloogia on osutunud tõhusaks katsetes Maal, märgib Nature.
Lisaks on Kuult kosmoselaevade stardid energiatõhusamad ja seetõttu odavamad - satelliidi gravitatsioon on vaid 17% Maa omast, lisaks pole vaja atmosfääri puudumise tõttu õhutakistust ületada.
Uus maja
Isegi suhteliselt lihtsa elamurajatise ehitamine Kuule, mis on inimkonna eelpost satelliidil, nõuab maksimaalseid ressursse ja enneolematuid abinõusid. Kuu aluse ehitusprojekti taga on mitu peamist omadust: asukoht, turvalisus, toit.
- Koht. Nagu juhtiv teadusajakiri Nature märgib, on asukoha valimisel kaks võimalust: asuda Kuu ekvaatori või selle pooluse juurde. Kõik võimalused pakuvad oma ainulaadseid võimalusi. Lihtsam on ekvaatorilt raketid välja lasta ja Maaga ühendust hoida, kuid kahenädalane kuuvalgus öö tekitab koloonia toitesüsteemile lisakoormuse. Postid võivad küll pakkuda asunikele jää ja seega vee lähedust, kuid halvemate valgustingimuste tõttu tekitavad sõidukite vastuvõtmisel ja käivitamisel raskusi. Lisaks võib masti juures asuval koloonial olla probleeme Maaga suhtlemisel.
- Ohutus. Koloonia tulevased elanikud peavad mitte ainult ressursse ammutama ega tooma, vaid võitlema ka ohtude eest, mida Maal ei esine, ja madalatel orbiitidel. Näiteks atmosfääri ja magnetvälja puudumine põhjustab satelliidi pinna suurenenud taustkiirgust. Teoreetiliselt oleks varjupaik hea pakkuda ka asteroidide eest kaitset. Seetõttu tehakse korpuse ehitamiseks ettepanek kasutada regoliiti - Kuu pinnase pinnakihti - või varustada alus laavatorudega: õõnsused, mis on jäänud muistsete vulkaanide poolt pärast laavavoogude puhkemist. Sellised tunnelid võivad ulatuda mitme kilomeetri pikkuseks ja sadade meetriteks läbimõõduga. Neist ühe salvestas 2010. aastal India seade Chandrayaan: pikkus on umbes 2 km, laius 360 m.
- Toit ja ressursid. Nagu ajakirja Nature autorid eeldasid ja hiinlased kinnitasid Kuu "pimedal" poolel, on Maa satelliidil täiesti võimalik taimi kasvatada. Lisaks toidule tekitavad kunstliku valguse abil kasvatatavad taimed ka tulevastele kolonistidele hapnikku.
Igal juhul pole vaja rääkida järgmiste aastate kolooniate täielikust isemajandamisest. Isegi kui Kuu baas suudab end varustada kõige vajalikuga, jätkub koloonia sõltuvus metropolist (Maa) uute kolonistide ja tehnoloogiate sissevoolu küsimustes.
Kas Venemaa jääb kosmosevõimuks
Kosmosetööstuses tegutseval Venemaal seisavad silmitsi nii Ameerika Ühendriikide kui ka selles valdkonnas kasvavate osalejate - Hiina, India, Jaapani või Iisraeli - väljakutsetega.
Sellegipoolest on üksi "kuule" minek äärmiselt keeruline ülesanne ja seda ei suuda isegi maailma juhtivad võimud. NASA kavatseb Kuusijaama ehitamisel teha koostööd Roskosmosega. See projekt võib hästi täita kosmosealase koostöö vaakumi, mis võib tekkida juhul, kui USA taandub ISS-i projektist. Eeldatakse, et juba XXI sajandi 20-ndatel saavad ameeriklased ise astronautide toimetamise rahvusvahelisse kosmosejaama toimetada iseseisvalt - vähemalt selleks on olemas Elon Muski Crew Dragon ja Boeing's Starliner projektid.
Kuid Roscosmosel on varrukas üles veel mõned trumpid, mis on mõeldud nii Kuu kui ka Päikesesüsteemi kaugemate objektide uurimiseks ja omandamiseks.
TASSi andmetel töötab Venemaa välja ka kosmoselaeva Sojuz kontseptsiooni, mis, nagu teatas Roscosmose juht Dmitri Rogozin, palus NASA-l luua teine varumissioonide jaoks ette nähtud kosmosetranspordi reservisüsteem.
RIA Novosti andmetel määras Roskosmos veebruari alguses Maa-satelliidilendude jaoks Yenisei ülikerge kanderaketi eelistatud välimuse. See valik pakub kuut külgplokki RD-171MV mootoritega, samuti keskplokki RD-180 mootoriga.
"Vee tuvastamine külmunud olekus polaarpiirkondade Kuu regoliidi all viib Kuu uurimise uuele tasemele," kommenteeris Forbes Kuu uurimise väljavaateid Roscosmose pressiteenistuses.
Venemaa satelliitide uurimise programm Venemaa hõlmab mitmeid iseseisvaid missioone:
- Luna-Globe (Luna-25). Kaasaegsete pehme maandumise tehnoloogiate katsetamiseks. Projekt on kavas 2019. aastal.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). Kuuvarude ülemaailmse vaatluse ja uurimise orbiidil, mis plaanib oma tegevust alustada aastatel 2021-2022.
- "Luna-Resurs-1" (PA), ("Luna-27"). Suuremõõtmeline maandur satelliidi lõunapoolusel regoliidi õppimiseks. Roscosmos loodab projekti käivitada aastatel 2022-2023.
Nagu sellest loendist näha, ei ole Venemaa (isegi täiesti oma, mitte rahvusvaheliste projektide) eesmärk mitte ainult Kuu põhjalik uurimine, vaid ka selle taevakeha ressursside uurimine.
Poliitilised hetked
Riigikorporatsioon tuletas meelde ühisprojekti Euroopa Kosmoseagentuuriga - "ExoMars-2016". 2020. aastal on kavas käivitada projekti ExoMars-2020 teine osa: see hõlmab Venemaa maandumisplatvormi tarnimist Marsile koos Euroopa roveriga pardal. Roscosmos usub, et koostöö EL-iga ja partnerlus USA-ga kuuprogrammide osas võimaldavad riigikorporatsioonil “hetke mitte kasutamata jätta” ja osaleda Kuubaasi ehitamises.
Kellele kuuluvad rahvusvahelise õiguse mõttes kuuvarud? 1967. aasta rahvusvahelise kosmoselepingu kohaselt ei saa ükski riik taevakehade üle suveräänsust kinnitada. Järelikult on sellistest asutustest ammutatud ressursside omandiõigus endiselt ebaselge.
Mõned riigid, eriti USA ja Luksemburg, on seadusandlikul tasandil toetanud eraettevõtete kavasid arendada taevakehade ressursse. Venemaa ja mõned teised riigid osutavad selle lähenemisviisi ohtlikkusele: nad kardavad kosmoseressursside pärast võistlemist koos sellele järgneva kosmose militariseerimisega - protsess, mis ei pruugi vähendada kõiki püüdlusi luua Kuu, ümberringi või isegi Marsi asustatav baas.
