Üdvözöljük a folyamatban lévő sorozatunkban, a „A végleges útmutató a teraszos formálásban” részben! Folytatjuk a Holdra való pillantást, és megvitatjuk, hogyan lehetne egy nap alkalmassá tenni az ember lakására.
Az űrkorszak kezdete óta a tudósok és a futuristák felfedezték azt a gondolatot, hogy más világokat átalakítsanak az emberi igények kielégítésére. A terepformálásnak nevezett folyamat környezeti mérnöki technikák alkalmazását igényli a bolygó vagy a hold hőmérsékletének, légkörének, topográfiájának vagy ökológiájának (vagy a fentiek mindegyikének) megváltoztatására annak érdekében, hogy „földszerűbb” legyen. Mivel a Föld legközelebbi égitestje, a Holdot régóta potenciális helynek tekintik.
Mindent egybevetve, a Kolonizálás és / vagy a Teraformálás a többi testhez képest viszonylag könnyű lenne. A közelség miatt jelentősen csökken az emberek és felszerelések felszíni és felszíni szállításához szükséges idő, valamint az ennek költségei. Ezenkívül a közelség azt jelenti, hogy a Holdon előállított kinyert erőforrásokat és termékeket sokkal rövidebb idő alatt lehet földre szállítani, és turisztikai ipar is megvalósítható.
Hold-gyarmatosítás a fikcióban:
Az emberi települések Holdon való kialakításának témája a tudományos fantasztikus fantasztikus egyik legfontosabb kapcsolata. És bár a történetek túlnyomó többsége olyan holdi településekre vonatkozik, amelyeket a felszínre zárt kupolákkal vagy a felszín alatt építettek, vannak példák, amikor maga a Hold olyan környezetbe kerül, amely az emberek számára alkalmazható.
A legkorábbi ismert példa talán a „La Journée d’un Parisien au XXIe siècle ”(„ Párizsi napja a 21. században ”), írója: Octave Béllard. Az 1910-ben kiadott történet atmoszférájának fokozatos megteremtését és a vegetáció akklimatizálását jelenti annak érdekében, hogy a Hold a veszélyeztetett fajok és az emberi gyarmatosítók szentélye legyen.
1936-ban az amerikai író, C.L. Moore írta Elveszett paradicsom, a regények egyike, amely az ő északnyugati Smith-világegyetemében zajlik, amely egy űrhajó pilóta és csempész középpontjában áll egy gyarmatosított Naprendszerben. Ebben a regényben a Holdot, mint egykor termékeny helyet mutatja be, és leírja, hogyan fokozatosan levegő nélküli pusztává vált. 1945-ben a brit író és egyetemi tanár C. S. Lewis megjelent Ez a rejtett erő, amelyben a Holdot (Sulva) a szélsőséges eugenikusok versenyének otthonaként írják le.
Arthur C. Clarke számos regényt és novellát írt, amelyek tartalmaztak holdkóniákat az 1950-es és 1970-es évek között. 1955-ben írta Föld visszfénye a holdon, amelyben a holdi település a kereszttűzbe kerül, amikor a Föld és a Mars és a Vénusz közötti háború kitör. 1961-ben A Moondust bukása megjelent, ahol egy turisztikai cirkáló (Selene) a holdporába süllyed.
1968-ban Clarke fő regénye 2001: Egy űri Odüsszea elengedték, amelynek egy része egy gyarmatosított holdon zajlik, ahol rejtélyes monolit található (Tycho mágneses anomália vagy TMA-1 néven ismert). Rendezvous Rama-val, amelyet 1973-ban adtak ki, megemlít egy gyarmatosított Holdot is, amely a Naprendszerre kiterjedő, az Egyesült bolygók néven ismert politikának része.
Robert A. Heinlein részletesen írt az emberek holdi településéről. Az egyik legkorábbi volt A Rolling Stones (1952), amely egy kivételes családra (a Kövekre) koncentrál, amely egy letelepedett Holdon él, de úgy dönt, hogy távozik, hogy felfedezze a Naprendszert. 1966-ban kiadta a Hugo-díjas regényt A hold kemény szeretője, amelyben egy nagyrészt föld alatti holdi kolónia élelmet és ásványi anyagokat lát el a Földdel.
A „Lunies” néven ismert lakosság elsősorban a Föld közigazgatása alatt élő elítéltek (különösen politikai foglyok) leszármazottai. A mesterséges intelligencia segítségével egy függetlenség-kereső csoport lázadást indít és harcol a Földtől való függetlenségével. Harmadik részlet, A macska, amely átment a falakon (1985) egy Szabad Lunán zajlik néhány évvel később.
1988-ban Kim Stanley Robinson kiadta A bolondok, amely a Hold felszíne alatt munkára kényszerített rabszolgák bányászaival foglalkozik, akik lázadást indítanak. És a „Byrd Land Six” (2010) novellában Alastair Reynolds brit szerző egy holdkolóniát ír le, amely a hélium-3 bányászata körül épül. Folytatódik a lista, szó szerint száz (ha nem több ezer) ember példájával él a Holdon a közeli és távoli jövőben.
A holdi település tanulmánya:
Az elmúlt néhány évtized folyamán számos javaslatot tettek egy kolónia (vagy kolóniák) felépítésére a Holdon. A legtöbb a Űrkorszak és az Apollo Program megjelenésével jött létre. Az utóbbi években pedig a 2020-as évekre a Holdhoz való visszatérésre irányuló javaslatokkal megújult az érdek egy állandó település létrehozása iránt. Vannak azonban olyan tudományos javaslatok, amelyek megelőzik a 20. századot.
Például 1638-ban John Wilkins püspök - egy angol pap, természettudós és a Királyi Társaság tagja - írta Új világról és egy másik bolygóról szóló diskurzus, amelyben emberi kolóniát jósolt a Holdon. Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), aki először az Űrlift koncepcióját javasolta, a híres orosz rakéta- és űrhajósági tudósító azt is javasolta, hogy a holdi település az emberiség egyik fő lépése az űrhajózó fajgá válás.
Az 1950-es és 60-as évekre az Apollo Program létrehozásával megkezdték a hógolyókat, ahol az űrhajósok Holdra helyezésének tervei természetesen ötleteket hoztak létre állandó bázisok és akár települések létrehozására is itt. 1954-ben Arthur C. Clarke javasolta, hogy hozzon létre egy holdbázist felfújható modulok felhasználásával, amelyeket ezután befednek a holdporba a szigetelés érdekében.
A kezdeti telepítéshez űrhajósok igloo-szerű építményeket és felfújható rádióoszlopot építenek, amelyet egy nagyobb, állandó kupola létrehozása követ. Javaslatában az algaalapú szűrő, az energiát biztosító nukleáris reaktor, valamint az elektromágneses ágyúk (azaz tömeghajtók) által biztosított légtisztítást is felszólították a rakomány és üzemanyag elindítására az űrben lévő bolygóközi hajók számára.
1959-ben John S. Rinehart - a Colorado Bányászati Iskola Bányászati Kutatólaboratóriumának igazgatója - „A holdépítés alapvető kritériumai” című javaslatot tett közzé a A Brit Interplanetary Society folyóirat. Ez a „lebegő alap” koncepció egy félhengerből áll, amelynek mindkét végén félkupolák vannak, és az alap fölé helyezett mikrometeoroid pajzsból áll. Ez a koncepció az akkor elfogadott elméletre támaszkodott, miszerint a Holdon por óceánok voltak, amelyek egyes területeken másfél kilométer (1 mérföld) mélységben voltak.
Ebben a korszakban számos terv alakult ki a Holdon lévő katonai felszerelésekre is. Ezek között szerepelt a Horizont projekt (1959), az amerikai hadsereg terve, hogy 1967-ig a Holdra építsen erődöt. Az amerikai légierő 1961-ben javasolta a Lunex projektet is, amely egy föld alatti légierő-bázis létrehozását irányozta elő a Holdon. 1968.
1962-ben John DeNike (a NASA fejlett programjainak programmenedzsere) és Stanley Zahn (a Martin Company Űrosztályának Lunar Basing tanulmányainak műszaki igazgatója) „Lunar Basing” című javaslatot tett közzé. Koncepciójuk egy olyan felszín alatti alap létrehozását sürgette, amely a Nyugalom Tengerén helyezkedik el, és amely támaszkodhat az atomerőművekre az energiához és az algalapú légszűrő rendszerhez.
Az utóbbi években több űrügynökség készített javaslatot kolóniák építésére a Holdon. 2006-ban Japán bejelentette egy holdbázis terveit 2030-ra. Oroszország 2007-ben hasonló javaslatot tett, amelyet 2027-32 között építenek. 2007-ben Jim Burke a franciaországi Nemzetközi Űrtudományi Egyetemen egy Hold-Noé bárkájának létrehozását javasolta annak biztosítása érdekében, hogy az emberi civilizáció túléli a kataklizma eseményét.
2014 augusztusában a NASA képviselői találkoztak az iparági vezetőkkel, hogy megvitassák a Hold-bázisnak a sarki régiókban 2022-ig történő építésének költséghatékony módjait. 2015-ben a NASA kidolgozta a Hold telepítésének koncepcióját, amely a robotmunkásokra (Trans -Formers) és heliosztatikumok, amelyek Hold hold déli sarkvidéke körüli hold települést hoznak létre. És 2016-ban Johann-Dietrich Wörner, az ESA új vezérigazgatója egy nemzetközi falut javasolt a Holdon, mint a nemzetközi űrállomás utódját.
Lehetséges módszerek:
A Hold tereprendezéséhez a lehetőségek és a kihívások szorosan hasonlítanak a Merkúr lehetőségeire és kihívásaira. Először is, a Hold olyan levegővel rendelkezik, amely olyan vékony, hogy csak egzoszféra lehet nevezni. Sőt, az élethez szükséges illékony elemek (azaz hidrogén, nitrogén és szén) hiányosak.
Ezeket a problémákat úgy lehet megoldani, ha vízjéggátlókat és illékony anyagokat tartalmazó üstökösöket elfognak, és a felszínre ütköztetik. A üstökösök szublimálódnak, diszpergálva ezeket a gázokat és a vízgőzt, hogy atmoszférát hozzanak létre. Ezek a hatások azt is felszabadítják a vizet, amelyet a holdregolit tartalmaz, amely végül felhalmozódhat a felszínen, hogy természetes víztesteket képezzen.
A lendület átadása ebből az üstökösből azt is elősegíti, hogy a Hold forogjon gyorsabban, felgyorsítva forgását, hogy ne legyen többé árapály-zárva. Azon a Holdon, amelyet felfelé hajtottak, hogy a tengelyen egyszer forogjon 24 óránként, folyamatos napi ciklusa lenne, amely megkönnyítené a gyarmatosítást és a holdi élethez való alkalmazkodást.
Ugyancsak fennáll annak a lehetősége, hogy a Hold egyes részeit úgy alakítsák át, hogy hasonló módon alakítsák ki a Merkúr sarkvidékét. A Hold esetében ez a Shackleton kráterben zajlik, ahol a tudósok már találtak bizonyítékokat a vízjégről. Napelemes tükrök és kupola használatával ez a kráter mikroklímává alakulhat, ahol növényeket lehetne termeszteni és lélegző légkört teremtni.
Lehetséges előnyök:
A Naprendszer más bolygóival és holdjaival összehasonlítva számos előnye van a Hold gyarmatosításának és tereprendezésének. A legnyilvánvalóbb a Földhez való közelsége. A Marshoz, a Vénuszhoz, a higanyhoz vagy a külső Naprendszerhez képest lényegesen alacsonyabbak lennének a költségek és az idő, ami az emberek és anyagok szállításához szükséges a Holdra és a Holdról.
Ezenkívül, ha a felszínt üstökösökkel bombázzák, ezenkívül biztosíthat egy légkört és a lendületet is, amely ahhoz szükséges, hogy a bolygó egy Föld-szerű ciklusig megpördüljön. A bolygóhoz hasonló Marshoz és Vénuszhoz képest szintén lényegesen kevesebb üstökösnek lenne szüksége ennek megvalósításához - becslések szerint 100 versus több ezerre.
A vízjég jelenléte a Hold talajában és a déli sarki régió körüli nagy gyorsítótárakban felszíni vizek képződését is lehetővé tenné (miután az üvegházhatást kiváltották). A felszínt bombázó üstökösök mellett ezt metán- és ammóniafagyók bevezetésével is meg lehet valósítani, amelyeket a holdból, például a titánból és a Kuiperi övből lehet betakarítani. A tereprendezési erőfeszítések felügyelete a Hold közelségének köszönhetően könnyebb lenne, és sokkal kevesebb infrastruktúrát igényel.
Időközben a Holdon élő kolóniák több előnyt kínálnának. A helyi erőforrásbázis lehetőséget biztosítana az in situ erőforrások felhasználására, valamint az űrbe mélyebb missziókhoz szükséges alapanyagokat. Például, mivel a Hold összetétele hasonló a Földhez, bőséges mennyiségű ásványi anyagot tartalmaz, amelyeket bányászni lehetne a Földön való felhasználásra. A felszínről összegyűjtött holdregolit felhasználható a sugárzás elleni árnyékolás és kupolásos települések létrehozására a felületen.
A Hold vízjégellátása, amely különösen bőséges a déli sarki régióban, szintén állandó vízforrásként szolgálna a gyarmatosítók számára. A hélium-3 könnyen begyűjthető, mivel a Hold regolitjának felső rétegében gazdag fúziós reaktorokban való felhasználáshoz, tiszta és folyamatos energiaellátást biztosítva mind a Hold, mind a Föld számára.
A Hold bázisa megállási pontként szolgálhat a Naprendszerbe távolabbi missziók számára is. A NASA becslése szerint egy olyan holdi előőrs létrehozásával, amely felhasználhatja a helyi vizet hidrogén üzemanyag előállítására, milliárd dollárt lehet megtakarítani. Egy ilyen előőrs szintén nélkülözhetetlen részét képezi az infrastruktúrának, ha a személyzettel ellátott missziókat elrendezik a Marsra és a marsi település építésére.
A Hold alacsonyabb gravitációs és menekülési sebessége azt is jelenti, hogy a Holdból indított küldetéseknek sokkal kevesebb hajtóanyagot kell elérniük az űrbe. Ugyanez az előny lehetővé teheti egy tömegmeghajtó, egy holdfelvonó vagy más olyan projektek építését, amelyeket túl drágának vagy kihívást jelentőnek tartanak a Földön való építéshez. Egy ilyen struktúra még olcsóbban csökkentené az anyagok és műholdak (például az űrben működő napenergia tömbök) mozgatásának költségeit.
Végül, de nem utolsósorban, a holdi település létrehozása értékes információkat is eredményezhet, különösen az alacsonyabb gravitációs környezetben való élet hosszú távú hatásairól. Ez az információ hasznos lehet egy állandó bázis létrehozásakor a Marson vagy más Naprendszer testén, ahol a felületi gravitáció kisebb, mint 1 g.
Előnye annak is, hogy az egész városok elhelyezéséhez elég nagy holdláva-csövek léteznek. Ezekbe a föld alatti környezetekbe nyomást lehet gyakorolni, hogy lélegző légkört hozzanak létre, és természetes védelmet nyújtanak a napsugárzás ellen.
Lehetséges kihívások:
A hold terepformálása szintén tele van számos kihívással. Egyrészt az üstökösök és / vagy jégkrémek betakarítása a külső Naprendszerből olyan infrastruktúrát igényel, amely még nem létezik, és nagyon drága lenne annak létrehozása. Alapvetően több száz űrhajóra lenne szükség az összes erőforrás elvonásához, és azokat meghajtórendszerekkel kell felszerelni, amelyek rövid idő alatt képesek lehetnek az utazásra (amelyek szintén még nem léteznek).
Noha ismert, hogy a mikrogravitációs környezetben töltött hosszabb időtartamok izomdegenerációt és csontsűrűség csökkenést okoznak, nem világos, hogy az alacsony gravitáció milyen hatással lenne az állandó környezetben élőkre és az ilyen környezetben született gyermekekre. Azt javasolták, hogy a szárazföldi növényeket és állatokat genetikailag megtervezhessék a holdi környezetben való életvitelre, ám nem világos, hogy ez sikerrel jár-e.
És természetesen mindez költsége csillagászati lenne, és több generációs elkötelezettségre lenne szükség, tekintettel a Hold ökológiájának átalakításához szükséges időre. Mint ilyen, nem valószínű, hogy a kormány vagy a nemzetközi testület által tett bármely kötelezettségvállalást fenn lehet tartani az egyik generáció és a következő generáció között.
A felszíni kolónia szempontjából sok kihívás is van. A hosszú Hold-éjszaka (354 óra hosszú) azt jelentené, hogy a napenergiára való támaszkodás bármilyen helyen akadályozódna, kivéve a sarki régiókat. Ezen túlmenően a jelentős hőmérséklet-ingadozások azt jelentenék, hogy kolóniákat kell építeni, hogy ellenálljanak. A napsugárzás a felszínen található településekben is problémát jelent.
A légkör hiánya növeli annak esélyét, hogy a felületet üstökösök sújtják, és Solar Flares-eknek vannak kitéve. A Hold rendszeresen áthalad a Föld magnetofáján is, létrehozva egy plazmalemezt, amely az egész felületre korbácsol. A világos oldalon az elektronok által végzett bombázás UV fotonok felszabadulását és negatív töltés felépülését okozza a sötét oldalon. Ez veszélyes lehet a felszínen lévő településekre.
Mint már említésre került, ezeknek a kérdéseknek a megoldása megoldható települések felszín alatti építésével. Feltételezve azonban, hogy ezek a települések a napenergiára támaszkodnak, azokat a sarki régiókhoz közel kellene építeni, hogy kihasználhassák az ezekben a régiókban szinte örök fényt. Alternatív megoldásként olyan fúziós reaktorok építése lenne, amelyek helyi eredetű hélium-3-at használhatnak. És itt is egy ilyen település felépítéséhez szükséges költségek és idő nagyon költségesek lennének.
Még egyszer arra kényszerítjük a kérdést, hogy miért kellene ilyen kötelezettségvállalást tenni, figyelembe véve az összes felmerülő kihívást? A Hold esetében a válasz elég egyszerű. Ebben az esetben a terepformálás és a gyarmatosítás olcsóbban, könnyebben és sokkal rövidebb idő alatt végezhető el. Sőt, számos előnye van annak, hogy az emberi jelenlét a Holdon van, és ezek közé tartozik néhány meglehetősen jövedelmező szempont, például a hélium-3 betakarítása, a holdbányászat, a holdi napenergia műveletek és a holdi turisztikai ipar létrehozása.
De talán a legfontosabb, hogy az emberi jelenlét a Holdon (amelyet Luna-nak hívunk, ha létezik és amikor létezik) könnyen használható lépcsőként szolgálhat az emberi jelenlét megteremtéséhez a Marson, a Vénuszon és a Naprendszer más részein. Az üzemanyag-feltöltés, feltöltés és javítás biztosítása érdekében drasztikusan csökkentenék a hajók mélyebb űrbe küldésének költségeit.
Még egy lépés annak érdekében, hogy az emberiséget bolygóközi - és talán még csillagközi - fajivá tegyük!
Sok érdekes cikket írtunk a tereprendezésről itt a Space Magazine-ban. Itt található a végleges útmutatás a terepforma kialakításához: A terepet kell formálnunk a Marsra, Hogyan teremeljük a Marsot? Hogyan tegyük fel a terepet a Vénuszra?
Ne felejtsd el nézni: Igen, Van víz a Holdon és A víz a Holdon fújta be a szél szele.
Vannak olyan cikkeink is, amelyek feltérképezik a terepformálás radikálisabb oldalát, például a Could We Terraform Jupiter ?, Can Terraform The Sun? És We are Terraform A Black Hole?
További információkért olvassa el a NASA Hold-gyarmatosítását - Energia és hatalom, valamint az élet a Holdon.
