Tervetuloa takaisin meneillään olevaan sarjaan, ”The Definitive Guide to Terraforming”! Jatkamme katselua kuuhun keskustelemalla siitä, kuinka se voitaisiin jonain päivänä tehdä ihmisille sopivaksi.
Avaruuskauden alusta lähtien tutkijat ja futuristit ovat tutkineet ajatusta muuttaa maailmoja vastaamaan ihmisten tarpeita. Terraformaatioksi kutsuttu prosessi vaatii ympäristötekniikan käyttämistä planeetan tai kuun lämpötilan, ilmakehän, topografian tai ekologian (tai kaikkien edellä olevien) muuttamiseksi, jotta niistä tulisi enemmän "maapallomaisia". Maan lähimpänä taivaankappaleena Kuuta on pitkään pidetty potentiaalisena paikkana.
Kuun asettaminen kolonisaatioon ja / tai maanmuokkaamiseen olisi kaiken kaikkiaan suhteellisen helppoa verrattuna muihin kehoihin. Läheisyyden takia aika, joka kuluu ihmisten ja laitteiden kuljettamiseen pinnalta ja pinnalta, vähenee huomattavasti, samoin kuin kustannukset. Lisäksi läheisyys tarkoittaa, että kuuhun valmistetut resurssit ja tuotteet voidaan kuljettaa maahan paljon lyhyemmässä ajassa, ja myös matkailuala on toteutettavissa.
Kuun kolonisaatio kaunokirjallisuudessa:
Ihmisasutuksen perustaminen Kuulle on yksi suosituimmista fiktioista. Ja vaikka suurin osa tarinoista koskee kuun siirtokuntia, jotka on rakennettu pintaan suljetuilla kupuilla tai pinnan alla, on joitain esimerkkejä siitä, että Kuu on itse tehty ihmisille sopivaan ympäristöön.
Varhaisin tunnettu esimerkki on ehkä novelli ”La Journée d’un Parisien au XXIe siècle ”(” Pariisilaisen päivä 2000-luvulla ”), kirjoittanut ranskalainen kirjailija Octave Béllard. Vuonna 1910 julkaistu tarina sisältää ilmakehän asteittaisen luomisen ja kasvillisuuden sopeutumisen, jotta Kuu muuttuu uhanalaisten lajien ja ihmiskunnan asukkaiden pyhäkköksi.
Vuonna 1936 amerikkalainen kirjailija C.L. Moore kirjoitti Kadotettu paratiisi, yksi monista romaaneista, joita esiintyy hänen ”Luoteis-Smithin” maailmankaikkeudessa, joka keskittyy avaruusaluksen lentäjälle ja salakuljettajalle, joka asuu kolonisoidussa aurinkokunnassa. Tässä romaanissa hän esittelee Kuun kerran hedelmällisenä paikana ja kuvailee, kuinka siitä vähitellen tuli ilmaton jätemaa. Vuonna 1945 brittiläinen kirjailija ja akateeminen C. S. Lewis julkaistiin Tuo piilovoima, jossa Kuun (Sulva) kuvataan olevan kotona äärimmäisten eugeenistien rodulle.
Arthur C. Clarke kirjoitti useita romaaneja ja novelleja, jotka sisälsivät kuunpesäkkeitä 1950-70-luvuilla. Vuonna 1955 hän kirjoitti Earthlight, jossa kuunlomake on joutunut risteyttöön, kun maapallon ja Marsin ja Venuksen välillä käydään sotaa. Vuonna 1961 Moondustin syksy julkaistiin, jossa turistiristeilijä (Selene) uppoaa Kuu-pölyn mereen.
Vuonna 1968 Clarken siemenromaani 2001: Space Odyssey julkaistiin, josta osa tapahtuu kolonisoidulla kuulla, josta löytyy salaperäinen monoliitti (tunnetaan nimellä Tycho Magnetic Anomaly, tai TMA-1). Rendezvous Raman kanssa, julkaistiin vuonna 1973, mainitsee myös kolonisoituneen Kuun, joka on osa aurinkojärjestelmää kattavaa politiikkaa, joka tunnetaan nimellä United Planets.
Robert A. Heinlein kirjoitti myös laajasti ihmisten asumisesta Kuussa. Yksi hänen varhaisimmista oli Vierivät kivet (1952), joka keskittyy poikkeukselliseen perheeseen (Kivet), joka elää asettuneella kuulla, mutta päättää lähteä tutkimaan aurinkokuntaa. Vuonna 1966 hän julkaisi Hugo-palkittu romaanin Kuu on kova rakastajatar, jossa suurelta osin maanalainen kuunpesäke toimittaa maapallolle ruokaa ja mineraaleja.
Väestö, joka tunnetaan nimellä "Lunies", on enimmäkseen tuomittujen (etenkin poliittisten vankien) jälkeläisiä, jotka asuvat maan hallinnossa. Keinotekoisen älyn avulla ryhmä itsenäisyyden etsijöitä käynnistää kapinan ja painottaa itsenäisyyttään maasta. Kolmas erä, Kissa, joka kulki seinien läpi (1985) tapahtuu vapaa-lunassa useita vuosia myöhemmin.
Vuonna 1988 Kim Stanley Robinson julkaisi Järkyttäjät, joka käsittelee ryhmää orjuutettuja kaivostyöläisiä, jotka on pakotettu työskentelemään kuun pinnan alla ja jotka aloittavat kapinan. Ja novellissa ”Byrd Land Six” (2010), brittiläinen kirjailija Alastair Reynolds kuvaa kuukolonia, joka perustuu helium-3: n louhintaan. Luettelo jatkuu, ja siinä on kirjaimellisesti satoja (ellei tuhansia) esimerkkejä ihmisistä, jotka elävät Kuussa lähitulevaisuudessa ja kaukaisessa tulevaisuudessa.
Kuunmuutoksen tutkiminen:
Muutaman viime vuosikymmenen aikana on tehty lukuisia ehdotuksia siirtokunnan (tai siirtokuntien) rakentamiseksi Kuulle. Eniten syntyi avaruuskauden ja Apollo-ohjelman tultua myöhemmin saamaan aikaan. Ja viime vuosina ehdotusten palaamiseksi kuuhun vuoteen 2020 mennessä on kiinnostunut pysyvän ratkaisun luomisesta. On kuitenkin joitain tieteellisiä ehdotuksia, jotka edelivät 1900-luvua.
Esimerkiksi vuonna 1638 piispa John Wilkins - englantilainen pappi, luonnontieteilijä ja kuninkaallisen yhdistyksen jäsen - kirjoitti Keskustelu uudesta maailmasta ja toisesta planeetasta, jossa hän ennusti ihmisen siirtomaa Kuussa. Kuuluisa venäläinen raketti- ja astronautitutkija Konstantin Tsiolkovsky (1857–1935) - joka ehdotti ensimmäisenä avaruushissin konseptia - ehdotti myös, että kuunsiirtoasunto olisi merkittävä askel ihmiskunnassa tulossa avaruudenalaiseksi lajeksi.
1950- ja 60-luvuille mennessä ehdotukset alkoivat lumipalloa perustamalla Apollo-ohjelma, jossa suunnitelmat astronauttien sijoittamiseksi Kuulle luonnollisesti johtivat ideoihin luoda pysyviä tukikohtia ja jopa siirtokuntia sinne. Vuonna 1954 Arthur C. Clarke ehdotti, että kuun perusta voitaisiin luoda puhallettavilla moduuleilla, jotka sitten peitettäisiin kuun pölyyn eristystä varten.
Alkuperäinen ratkaisu merkitsisi astronauttien rakentamista igloo-tyyppisiin rakenteisiin ja puhallettavaan radio mastoon, jota seuraa suuremman, pysyvän kupolin perustaminen. Hänen ehdotuksessaan vaadittiin myös ilman puhdistamista, joka tapahtuu leväpohjaisella suodattimella, ydinreaktorilla energian tuottamiseksi, ja sähkömagneettisilla tykillä (ts. Joukkojen kuljettajilla), jotka laukaisevat rahtia ja polttoainetta avaruuden planeettojenvälisille aluksille.
Vuonna 1959 John S. Rinehart - Colorado Mines Schoolin kaivostoiminnan laboratorion johtaja - julkaisi ehdotuksen nimeltä ”Kuun rakentamisen peruskriteerit” British Interplanetary Society -lehti. Tämä ”kelluvan pohjan” käsite koostui puolisylinteristä, jonka molemmissa päissä oli puolikupolit, ja pohjan yläpuolelle sijoitetusta mikrometeoroidisuojuksesta. Tämä käsite perustui tuolloin hyväksyttyyn teoriaan, jonka mukaan Kuulla oli pölymeriä, jotka olivat jopa puolitoista kilometriä syviä joillakin alueilla.
Tänä aikana syntyi myös useita suunnitelmia sotilaallisille asennuksille Kuussa. Niihin sisältyi Project Horizon (1959), Yhdysvaltain armeijan suunnitelma rakentaa linnoitus Kuulle vuoteen 1967 mennessä. Yhdysvaltain ilmavoimat ehdottivat myös Lunex-hanketta vuonna 1961, jonka tarkoituksena oli perustaa maanalainen ilmavoimien tukikohta Kuulle. 1968.
Vuonna 1962 John DeNike (NASA: n edistyneiden ohjelmien ohjelmapäällikkö) ja Stanley Zahn (Martin Company: n avaruusosaston kuunpohjaisten tutkimusten tekninen johtaja) julkaisivat ehdotuksen otsikolla ”Lunar Basing”. Heidän konseptinsa edellytti Rauhallisuuden merellä sijaitsevaa pohjapohjaa, joka luottaisi voimantuotantoon ydinreaktoreihin ja leväpohjaiseen ilmansuodatusjärjestelmään.
Viime vuosina useat avaruusjärjestöt ovat laatineet ehdotuksia siirtokuntien rakentamiseksi Kuulle. Vuonna 2006 Japani ilmoitti suunnittelevansa kuun perustaa vuoteen 2030 mennessä. Venäjä teki vuonna 2007 vastaavan ehdotuksen, joka rakennettaisiin vuosiksi 2027-32. Vuonna 2007 Jim Burke Ranskan kansainvälisestä avaruusyliopistosta ehdotti Lunar Noan arkin perustamista sen varmistamiseksi, että ihmissivilisaatio selviytyy kataklysmisestä tapahtumasta.
Elokuussa 2014 NASA: n edustajat tapasivat teollisuuden johtajien keskustellakseen kustannustehokkaista tavoista rakentaa Lunar-tukikohta napa-alueille vuoteen 2022 mennessä. NASA hahmotteli vuonna 2015 kuunratkaisun konseptin, joka luottaisi robottityöntekijöihin (tunnetaan nimellä Trans -Formers) ja heliostaatit, joiden avulla voidaan luoda Kuun asunto Kuun eteläisen napa-alueen ympärille. Ja vuonna 2016 ESA: n uusi päällikkö Johann-Dietrich Wörner ehdotti Kuun kansainvälistä kylää kansainvälisen avaruusaseman seuraajaksi.
Mahdolliset menetelmät:
Kuun muotoilun kannalta mahdollisuudet ja haasteet muistuttavat läheisesti Mercuryn mahdollisuuksia ja haasteita. Ensinnäkin, Kuun ilmapiiri on niin ohut, että sitä voidaan kutsua vain eksosfääriksi. Lisäksi elämälle välttämättömiä haihtuvia alkuaineita on vähän (ts. Vety, typpi ja hiili).
Nämä ongelmat voitaisiin ratkaista sieppaamalla komeettoja, jotka sisältävät vesijäämiä ja haihtuvia aineita, ja kaatamalla ne pintaan. Komeetat sublimoituvat, hajottaen nämä kaasut ja vesihöyryn ilmakehän luomiseksi. Nämä vaikutukset myös vapauttaisivat kuun regolithiin sisältyvän veden, joka voisi lopulta kerätä pinnalle luonnollisten vesistöjen muodostamiseksi.
Vauhdin siirto näiltä komeetoilta saattaisi myös Kuun pyörimään nopeammin, nopeuttaen pyörimistä, jotta se ei enää olisi vuorovesilukittu. Kuulla, joka kiihdytettiin pyörimään kerran akselillaan 24 tunnin välein, olisi tasainen vuorokausipäivä, mikä helpottaisi kolonisaatiota ja sopeutumista Kuun elämään.
On myös mahdollista, että Kuun osia muutetaan paraterraformerisoimalla tavalla, joka olisi samanlainen kuin Merkurian polaarinen alue. Kuun tapauksessa tämä tapahtuisi Shackleton-kraatterissa, josta tutkijat ovat jo löytäneet todisteita vesijäästä. Käyttämällä aurinkopeilejä ja kuplia, tämä kraatteri voitiin muuttaa mikroilmastoksi, jossa kasveja voitiin kasvattaa ja luoda hengittävä ilmapiiri.
Mahdolliset edut:
Verrattuna muihin aurinkojärjestelmän planeettoihin ja kuihin, Kuun asuttamisessa ja maapallonmuodostuksessa on useita etuja. Selvin on sen läheisyys Maahan. Verrattuna Marsiin, Venukseen, elohopeaan tai ulkoiseen aurinkokuntaan, ihmisten ja materiaalien kuljettamiseen kuuhun ja kuudelta menevät kustannukset ja aika olisivat huomattavasti pienemmät.
Lisäksi pinnan pommittaminen komeetoilla voisi tuottaa sekä ilmakehän että vauhdin, joka tarvitaan planeetan pyörittämiseen maapallomaiseen kiertoon. Verrattuna planeetan kaltaisiin Marsiin ja Venukseen, tämän saavuttaminen vaatii myös huomattavasti vähemmän komeettoja - arviolta 100 vastaan useita tuhansia.
Vesijään läsnäolo Kuun maaperässä ja eteläisen napa-alueen ympärillä olevat suuret kätköt mahdollistaisivat myös pintavesien muodostumisen (heti kun kasvihuoneilmiö syntyi). Yhdessä komeetojen kanssa, jotka pommittivat pintaa, tämä voitaisiin tehdä tuomalla metaani- ja ammoniakkijäät, jotka voidaan kerätä kuuhun kuten Titan ja Kuiperin vyö. Maanmuokkausponnistelujen valvonta olisi myös helpompaa Kuun läheisyyden ansiosta, ja se vaatii paljon vähemmän infrastruktuuria.
Siihen saakka Kuun siirtomaissa olisi useita etuja. Paikallinen resurssiperusta tarjoaisi mahdollisuuksia in situ -varojen hyödyntämiseen sekä syvemmälle avaruuteen tehtäviin operaatioihin tarvittavat raaka-aineet. Esimerkiksi, koska Kuu on koostumukseltaan samanlainen kuin Maa, sillä on runsaasti mineraaleja, jotka voidaan louhia käytettäväksi takaisin maan päällä. Pinnalta korjattua Lunar-regoliittia voitiin käyttää säteilynsuojauksen ja kuperan asutuksen luomiseen pintaan.
Kuun vesijää, jota on erityisen runsaasti eteläisellä napa-alueella, toimisi myös tasaisena vesilähteenä kolonisteille. Helium-3 voitiin helposti kerätä, koska sitä on runsaasti Kuun regoliitin ylemmässä kerroksessa fuusioreaktoreissa käytettäväksi, ja se tarjoaa puhtaan ja tasaisen energiansaannin sekä kuukausikoloille että maapallolle.
Kuun tukikohta voisi toimia myös pysähdyspaikkana edelleen tehtäviin aurinkokuntaan. NASA on arvioinut, että luomalla kuun etupostin, joka voisi käyttää paikallista vettä vetypolttoaineen luomiseen, voitaisiin säästää miljardeja dollareita. Tällainen etupuoli olisi myös olennainen osa infrastruktuuria, kun kyse on miehitettyjen operaatioiden toteuttamisesta Marsiin ja Marsin asutuksen rakentamiseen.
Kuun alhaisempi painovoima ja poistumisnopeus tarkoittavat myös sitä, että Kuulta käynnistetyt operaatiot vaativat paljon vähemmän ponneaineita päästäkseen avaruuteen. Sama etu voisi antaa mahdollisuuden rakentaa joukkokuljettaja, Lunar-hissi tai muita projekteja, joita pidetään liian kalliina tai haastavina rakentaa maan päälle. Tällainen rakenne vähentäisi materiaalien ja satelliittien (kuten avaruuspohjaisten aurinkoenergiaryhmien) siirtämisen kustannuksia vielä halvemmalla.
Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, kuunsiirtoaseman luominen voisi myös tuottaa arvokasta tietoa, etenkin pienemmän painoisuuden ympäristössä elämisen pitkäaikaisista vaikutuksista. Nämä tiedot osoittautuvat hyödyllisiksi pysyvän tukikohdan perustamisessa Marsille tai muille aurinkokunnan elimille, joiden pintapaino on alle 1 g.
Etu on myös vakaiden kuun laavaputkien läsnäolo, jotka ovat riittävän suuria kokonaisten kaupunkien sijoittamiseksi. Nämä maanalaiset ympäristöt voitaisiin paineistaa hengittävän ilmapiirin luomiseksi ja antaisivat luonnollisen suojan auringonsäteilyltä.
Mahdolliset haasteet:
Kuun terraformaatio on myös täynnä osuuttaan haasteista. Yhdessä tapauksessa komeetojen ja / tai jäätelöiden korjuu ulkoisesta aurinkokunnasta edellyttäisi infrastruktuuria, jota ei vielä ole olemassa, ja jonka luominen olisi erittäin kallista. Pohjimmiltaan tarvitaan satoja avaruusaluksia kaikkien resurssien vetämiseksi, ja ne olisi varustettava käyttöjärjestelmillä, jotka voisivat tehdä matkan lyhyessä ajassa (joita ei myöskään ole vielä olemassa).
Vaikka mikrogravitaatioympäristöissä vietetyn pitkän ajanjakson tiedetään aiheuttavan lihasten rappeutumista ja luutiheyden menetystä, on epäselvää, miten matalan painovoiman vaikutus olisi pysyvissä asukkaiden ja sellaisissa ympäristöissä syntyneiden lasten kannalta. On ehdotettu, että maapallon kasveja ja eläimiä voitaisiin geneettisesti suunnitella elämään kuunympäristössä, mutta on epäselvää, onko tämä onnistunut vai ei.
Ja tietysti kaiken tämän kustannukset olisivat tähtitieteellisiä ja vaatisivat useiden sukupolvien sitoutumista ottaen huomioon, kuinka paljon aikaa tarvitaan Kuun ekologian muuntamiseen. Sellaisenaan on epätodennäköistä, että hallituksen tai kansainvälisen elimen antamat sitoumukset voitaisiin pitää voimassa sukupolvien välillä.
Pintakolonnissa on myös monia haasteita. Pitkät kuunyöt (354 tuntia pitkät) tarkoittaisivat, että aurinkoenergian käyttö vaikeutuisi muualla kuin napa-alueilla. Lisäksi merkittävät lämpötilan vaihtelut olisivat sellaisia, että pesäkkeitä olisi rakennettava kestämään. Auringonsäteily olisi ongelma myös jokaisessa pinnalla sijaitsevassa asutuksessa.
Ilmakehän puute lisää mahdollisuuksia, että komeetat törmäävät pintaan ja altistuvat Solar-soihdulle. Kuu kulkee myös ajoittain maapallon magneettisaunan läpi muodostaen plasmalevyn, joka ruoskii pinnan yli. Valon puolella elektronien pommitukset aiheuttavat UV-fotonien vapautumisen ja negatiivisen varauksen muodostumisen tummalle puolelle. Tämä voi olla vaarallinen pinnalla oleville asutuksille.
Kuten huomautettiin, jotkut näistä kysymyksistä voitaisiin ratkaista rakentamalla siirtokuntia maan alla. Jos oletetaan, että nämä siirtokunnat olivat riippuvaisia aurinkovoimasta, ne olisi rakennettava lähellä napa-alueita, jotta voidaan hyödyntää näiden alueiden ikuista valoa. Vaihtoehto olisi rakentaa fuusioreaktoreita, joissa voidaan käyttää paikallisesti tuotettua helium-3: a. Ja tässäkin tällaisen ratkaisun rakentamiseen tarvittavat kustannukset ja aika olisivat erittäin korkeat.
Jälleen kerran meidän on pakko kysyä, miksi tällainen sitoumus pitäisi tehdä, ottaen huomioon kaikki haasteet? Kuun tapauksessa vastaus on melko yksinkertainen. Tällöin maanmuokkaaminen ja kolonisaatio voidaan tehdä halvemmalla, helpommalla ja paljon vähemmän aikaa. Lisäksi ihmisen läsnäolon etuilla Kuulla on monia etuja, ja niihin sisältyy joitain melko tuottavia näkökohtia, kuten helium-3-sadonkorjuu, kuun kaivostoiminta, kuun aurinko-operaatiot ja jopa kuun turistiteollisuuden perustaminen.
Mutta ehkä tärkeintä, ihmisen läsnäolo kuuhun (jota kutsumme nimellä Luna jos ja kun sellainen on) voisi toimia helposti askeleena kohti ihmisen läsnäolon luomista Marsissa, Venuksessa ja muualla aurinkokunnassa. Jos tiloissa on tankkaus-, toimitus- ja korjauspalveluita, alusten syvemmälle lähettämiseen liittyvät kustannukset vähenevät dramaattisesti.
Vielä yksi askel pyrkimyksessä tehdä ihmiskunnasta planeettojenvälinen - ja ehkä jopa tähtienvälinen - rotu!
Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita maastomuotoilusta täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on lopullinen opas maanmuokkaamiseen, pitäisikö meidän muokata Marsia ?, Kuinka muotoillamme Marsia ?, Kuinka muotoillamme Venusta? Ja opiskelijajoukkue haluaa muotoilla Marsin sinileväbakteerin avulla.
Muista myös tarkistaa kyllä, aurinko tuuli puhalsi veteen kuuhun ja vettä kuuhun.
Meillä on myös artikkeleita, joissa tutkitaan maastomuotoilun radikaalimpaa puolta, kuten esimerkiksi Could We Terraform Jupiter ?, Can We We Terraform The Sun? Ja Voisimmeko Terraform A Black Hole?
Lisätietoja saat NASAn Lunar Colonization - Energy and Power and Life on the Moon -sivulta.
