Se on vuosi 3000. Hyödyntäessään kaikki maapallon luonnonvarat, ihmisistä on tullut avaruusrotu rodua ja perustanut siirtokuntia kuuhun. Laajat, sinetöidyt kupolit rypälevät pinnan yli, ja asuttavat kaupunkeja, joissa asuu satoja tuhansia ihmisiä. Tästä kylmästä, harmaasta kalliosta on jotenkin tullut ihmiskunnan uusi koti.
Tietenkin, tämä on puhdasta tieteiskirjallisuutta. Mutta mikään tulevaisuuden visio ei ole täydellinen ilman maapallon ulkopuolista ihmispesäkettä, ja koska kuu on planeetallemme lähinnä taivaankappale, se on helpointa kuvitella futuristiseksi kodiksi.
Mutta vastaako tämä visio todellisuutta? Tuleeko kuu yhtenä päivänä kuuma omaisuus, ja jos on, kuinka moni ihminen voisi sen epätoivottua maisemaa tukea realistisesti?
Yksi tapa vastata tähän kysymykseen yksinkertaisesti on ottaa huomioon kuun pinta-ala. Kuun pinta-ala on noin 15,9% maan kokonaispinta-alasta (pois lukien valtamerten peittämä maapinta-ala). Teknisesti, jos pakkaamme tämän alueen maapallon väkirikkaimpien kaupunkien tiheyteen, pystyisimme sopimaan biljoonia biljoonia Kuun pinnalle.
Mutta kuinka monta ihmistä mahtui kuun pinnalle, on hyvin erilainen kysymys kuin kuinka monta ihmistä tuo maailma voisi kestävästi tukea. Ja tässä suhteessa kuu on ehdottomasti maan köyhempi serkku.
"Se on melko karu paikka", sanoi Darby Dyar, Arizonan planetaaritutkimuslaitoksen vanhempi tutkija ja Massachusettsin Mount Holyoke -yliopiston tähtitieteen professori. "Jokainen laji pyrkii laajentamaan ekologista markkinarakoaan. Mutta uusi" markkinarako ", joka on kuu, on erittäin tuhoisa ihmisille", Dyar kertoi Live Science: lle.
Ilma hengittää
Toisin kuin maan päällä, vesi ei sataa vapaasti kuun pinnalta ja kerää kappaleisiin, joista voimme juoda. Tärkeää on, että kuu ei myöskään sisällä ilmapiiriä, jossa olisi hengittävä ilma. Maan luonnollisessa satelliitissa ei ole myöskään olemassa olevia ekosysteemejä, jotka voisivat mukavasti tukea maatalouden aloja. Kuu on myös alttiina auringon myrskyille, auringon pinnan purkauksille, jotka lähettävät sähkömagneettista säteilyä, jota kuu - ilman magneettikentän suojaa - ei pysty taipumaan. Siellä on myös valtavia lämpötilan ääripisteitä ja pitkiä, vuorottelevia pimeyden ja valon jaksoja, Dyar sanoi.
Kaikki tämä voi tehdä elämästä kuuhun mahdotonta. Mutta yllättäen se ei ole. Itse asiassa ihmisen olemassaolon välttämättömyydet - ilma, vesi, ruoka ja suoja - eivät ole teoriassa niin saavutettavissa kuuhun kuin voisit odottaa.
Ota ilmaa. Tukeaksemme muutaman sadan ihmisen alkavaa populaatiota kuuhun, meidän olisi aloitettava kuljettamalla ilmaa kuun pintaan pumppaamalla se suljetuihin rakenteisiin, joissa ihmiset eläisivät. Se näyttää kestämättömältä, mutta lyhyellä aikavälillä se olisi todellakin suhteellisen kustannustehokasta, sanoi Euroopan avaruusjärjestön kuun projektipäällikkö Markus Landgraf. "Ihmiset eivät käytä paljon ilmaa, ja pitkään aikaan meidän ei tarvitse tehdä ilmaa kuuhun. Voimme tuoda sen sisään", hän sanoi. "Tämän kuljetuskustannukset ovat edelleen hallittavissa."
Jos väestö kuitenkin kasvaa kymmeniin tuhansiin, meidän olisi syntetisoitava happea kuuhun, mikä on kallis prosessi. Mutta Landgraf sanoi, että avaruustutkimuksen kasvu tulevina vuosikymmeninä voi tehdä prosessista taloudellisempaa.
Tämä johtuu siitä, että avaruusaluksen liikuttaminen vaatii happea, joten jos kysyntä kasvaa, "on taloudellisempaa järkevää rakentaa happea generaattoreita kuuhun rakettipolttoainetta varten kuin ihmisten juomavettä ja ilmaa", Landgraf sanoi. Se alentaisi tuotantokustannuksia ja tekisi halvemmaksi ilman tuottamisen kuu-asukkaille.
Vesi, vesi kaikkialla
Entä vesi? Muutamiin vuosikymmeniin asti tutkijoiden mielestä kuu oli täysin kuiva. Mutta nyt he tietävät, että kuun pintaan on levinnyt yllättävän suuri määrä nestettä.
"Uskomme, että vettä on jäljellä siitä, kun kuu on muodostunut. Ja tiedämme, että komeetat, jotka ovat pohjimmiltaan likaisia lumipalloja, vaikuttavat ajoittain kuun pintaan", Dyar sanoi. "On hyviä todisteita siitä, että niissä, joissa komeetat vaikuttivat pintaan, on edelleen jääsäiliöitä."
Toinen vesilähde, hän sanoi, tulee auringon tuulet, jotka karjuvat avaruuden yli; protoneilla varautuneena, nämä törmäävät kuussa olevien elektronien kanssa muodostaen vetyä.
Kaikki tämä lisää kohtuullisen määrän kuun vettä, ehkä tarpeeksi tukemaan suurikokoista väestöä. Ja olemme jo kehittäneet teknologioita kansainvälisellä avaruusasemalla juomaveden kierrättämiseksi astronautin suihkuvesistä, virtsasta ja hikeestä. Tämä voi jopa käyttää heidän hengityksensä kosteutta. Kuulla tuo tekniikka voisi luoda suljetun silmukan vesilähteen asukkaille.
Mutta jopa kierrätyksellä, Dyar sanoi, nämä vesivarat eivät olisi rajattomia; Veden kierrättäminen uudestaan ja uudestaan aiheuttaa pieniä menetyksiä, joten varannot olisi täydennettävä kerrallaan. Lisäksi kuun veden hankkiminen murskaamalla kuun kiviä ja upottamalla jään syvistä kraatereista vaatii valtavia, kalliita määriä energiaa, Dyar huomautti.
"Minun henkilökohtainen tunne on, että kuun kolonisaatio riippuu siitä, että tuomme vetyä sinne", hän sanoi. Myös sen kuljetus olisi kallista: noin 220 000 dollaria kilolta, Landgraf sanoi.
Tietämättä kuinka paljon vettä on tällä hetkellä kuun pinnalla, on myös vaikea arvioida, kuinka monta ihmistä se voisi tukea. Mutta me ainakin tiedämme, että se on mahdollisesti tarpeeksi tarjota suhteellisen kestävä vesilähde. Joka tapauksessa Landgraf arvioi, että kuun pioneerien ei tarvitsisi hyödyntää kuun vesivarat ainakaan ensimmäisten viiden tai kymmenen vuoden ajan; se on tarpeeksi halpaa kuljettaa vettä ylös ja kierrättää sitä noin kymmenelle ihmiselle, jotka ensin todennäköisesti kutsuvat kuun kotiinsa.
Kuun maataloudessa voimme jäljitellä Maan kasvuolosuhteita "melkein ekosysteemimaisilla suljetuilla kupuilla", Landgraf sanoi. Pitkien auringonvalojen ravitsemana ja kierrätetyllä vedellä suihkutettuna kuunviljelyn mahdollinen mahdollinen määrä tuhansia ruokkia. Siellä on jo runsaasti tutkimuksia, jotka viittaavat siihen, että viljelykasvien viljely avaruudessa toimii.
Lennätä minut kuuhun
Vielä on useita tuntemattomia siitä, kuinka teemme kaiken tämän käytännössä. Mutta teoreettisesti luonnonvarat voisivat tukea kymmeniä tuhansia, jopa miljoonia ihmisiä kuuhun. Joten miksi ei siis ole jo satoja meitä ylöspäin katselemassa maan päällä?
Koska suurimmat rajoitukset kuun asuttamiselle eivät välttämättä rajoita luonnonvaroja, Landgraf sanoi, mutta valtavat kustannukset ihmisten kuljettamisesta sinne avaruusaluksilla. Taloudellisempi tekeminen vaatisi rohkeita teknisiä harppauksia - kuten avaruushissien keksiminen. Jos meillä olisi niitä, "puhumme siis kymmenistä tuhansista ihmisistä kuuhun", Landgraf sanoi. "Joten vesi ei todellakaan ole täällä rajoitus. Se on kuljetus."
Siellä on toinen varoitus, ja tässä palaamme jyrkästi todellisuuteen: Kuun asuttaminen toistaiseksi ei ole tällä hetkellä tavoite. Toki, voisimme nähdä kuun eräänlaisena Noan arkkina maallisen apokalypsin sattuessa. Mutta tällä hetkellä kansainväliset avaruusjärjestöt näkevät kuun ei etukampana katastrofista, vaan tutkimuskeskuksena - ja potentiaalisen tukikohdan, josta tutkia loppua aurinkokuntamme.
Tällä lähestymistavalla Langraf sanoi, että voimme etsiä Antarktikselta vihjeitä ihmisten asumisesta. Luultavasti kuun kaltaisin elinympäristö maan päällä, Etelämanner on koti vaihtelevalle, vuodenaikojen väestöryhmälle yhdestä neljään tuhatta tutkijaa, jotka taistelevat jäätymisessä, kuivissa olosuhteissa tehdäkseen työnsä. Koska tutkimus ajaa tällä hetkellä kuun asumisen suunnittelua, se antaa meille kuvan siitä, kuinka moni ihminen voi realistisesti elää kuulla tulevina vuosikymmeninä: muutama tuhat kerrallaan miljoonien tai miljardien sijasta.
Jopa tämä väestö todennäköisesti kapenee, korvataan ajan myötä halvemmalla, tehokkaammalla robotilla, Dyarin mukaan. "Kun tekniikka paranee, on hyvin vähän syitä siihen, miksi sinun täytyy todella lähettää ihminen tekemään tieteellistä tutkimusta", hän sanoi.
Se ei kuitenkaan tarkoita, että unelmiesi kuun kansalaisuudesta ovat ohitse. Siellä on yksi toinen tekijä: ihmiskunnan jättämätön tutkimusmatka. Se saattaisi pakottaa tulevat sukupolvet siirtämään kuun miljooniin tai käyttämään sitä muiden avaruuteen suunnattujen tutkimusretkien laukaisualustana.
"Ihmiset ovat yksi harvoista lajeista, joita tutkitaan aina, vaikka sitä ei tarvitakaan", Landgraf sanoi. "onnistunut hyvin tämän strategian kanssa. Olisiko järkevää muuttaa sitä? En usko."
- Nämä 6 onnettomuutta melkein suistuivat Apollo 11: n tehtävästä kuun suuntaan
- Entä jos ihmiset eivät koskaan laskeutuneet kuuhun?
- Mitä on kuun kaukana?
Toimittajan huomautus: Tämä artikkeli on päivitetty korjaamaan lausunto kuun pinta-alasta verrattuna maan pinta-alaan, jota ei ollut määritelty tarkoittavan sitä maapallon aluetta, jota valtameret eivät kata.
