Gdy Ameryka zbliża się do 50-lecia historycznej wizyty Apollo 11 na Księżycu - już za niecały rok - a filmowcy rozważają osiągnięcia Neila Armstronga i program Apollo szerzej poprzez przemyślany biografię Damiena Chazelle First Man, naturalne jest, że zastanawiam się: czy jest przyszłość dla załogowych misji na Księżyc? A jeśli tak, to w jakiej formie?
Są to jedne z wielu intrygujących pytań poruszonych w niedawno wydanej książce Colin Stuart Smithsonian Book How To Live in Space, która porusza w zawrotnym stylu almanachu szereg tematów, z którymi prędzej czy później musi się zmierzyć każdy potencjalny astronauta, począwszy od wpływ życia kosmicznego na ludzkie ciało (uważaj na kosmiczne promieniowanie tła) na higienę osobistą na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (trzymaj szampon bez spłukiwania i dezodorant w kulce).
Jednak spekulacyjne segmenty książki dotyczące turystyki kosmicznej i nadchodzących misji NASA prawdopodobnie zapewnią najbardziej soczyste początki rozmów, szczególnie w Ameryce niepewnej co do celów eksploracji kosmosu nowej generacji. Stuart rozważa możliwość sprowadzenia ludzi na Marsa wzdłuż linii (Elon Musk już kupuje bilety w jedną stronę), a nawet potencjalnie terraformując go przy użyciu całego dwutlenku węgla uwięzionego w czapach polarnych czerwonej planety. Ale Mars jest dalekim celem, zarówno dosłownie (najbliższy 34 miliony mil), jak i metaforycznie. Zajmie to dziesięciolecia, a nawet stulecie, zanim ludzcy astronauci znajdą tam znaczną obecność. Księżyc jest już jednak w naszym zasięgu.
Moonwalk Armstronga i Buzza Aldrina w 1969 roku był bez wątpienia przełomowym momentem w kosmicznym wyścigu z ZSRR, triumfem amerykańskiej pomysłowości. Ale to nie była ostateczna ocena naukowa. Apollo 11, bardziej skupiony na śmiałości niż na danych, doprowadził ludzkość do fizycznego kontaktu z Księżycem, ale pozostawił bez odpowiedzi odpowiedzi na pytania naukowe. Niektóre z nich zostały usunięte podczas kolejnych misji Apollo, które wykorzystywały łaziki do dalszego zwiadu na powierzchni i przyniosły całkowitą ilość odzyskanej skały księżycowej do 80 funtów. Mimo to wciąż mamy wiele do nauczenia się o składzie, historii i związkach naszego najbliższego sąsiada z Ziemią.
Jak żyć w kosmosie: wszystko, co musisz wiedzieć o niezbyt odległej przyszłości
Biorąc pod uwagę, że życie na Ziemi może być wystarczająco skomplikowane, w jaki sposób możemy przetrwać i rozwijać się w zerowej grawitacji, absolutnie zerowym dalekim zasięgu kosmosu? Nie szukaj dalej: „ Jak żyć w kosmosie” zawiera wszystkie niezbędne informacje potrzebne do życia poza naszą niebieską planetą.
KupowaćNajbardziej oczywistą kontynuacją misji, wyjaśnia Stuart, byłoby kolejne lądowanie w stylu Apollo. Żaden człowiek nie chodził po powierzchni Księżyca od Gene'a Cernana, astronauty Apollo, który był członkiem załogi Apollo 17 w 1972 roku. Gdyby Ameryka powróciła na Księżyc z obecnymi instrumentami naukowymi, NASA mogłaby wyciągnąć znacznie bardziej precyzyjne wnioski co do jego makijażu i właściwości fizycznych. Taka misja byłaby szczególnie ekscytująca, zauważa Stuart, gdyby ludzie mieli odwiedzić daleką stronę Księżyca, której jeszcze nie zbadano.
Blokowanie pływów zapewnia, że ta sama powierzchnia Księżyca zawsze wskazuje na Ziemię - która połowa Księżyca w ciemności zmienia się nieustannie, ale jego ogólna orientacja względem Ziemi nie zmienia się. „W konsekwencji”, pisze Stuart, „daleka strona Księżyca reprezentuje w dużej mierze niezbadaną skarbnicę”. Gdyby ludzka załoga mogła pobrać próbki skał z tej nietkniętej drugiej strony, w przeciwieństwie do strony odwiedzanej przez wszystkich 12 „tuzina Apollo”, ”Powrót nauki byłby rzeczywiście znaczny.
Mars jest dalekim celem (powyżej, artystyczna koncepcja astronauty pracującego na czerwonej planecie), zarówno dosłownie - w najbliższej odległości 34 mil mil - i metaforycznie. (NASA) Bardziej ambitnym następnym krokiem będzie wznoszenie pełnowymiarowej bazy księżycowej - najprawdopodobniej na biegunie południowym ciała, który jest skąpany w słońcu przez 90 procent czasu. „Ta energia słoneczna jest cennym towarem”, pisze Stuart, „i pochłonęłyby ją panele słoneczne, które zbudowalibyśmy, aby zasilać naszą kolonię Księżyca”. Dodatkowo lód wodny uwięziony w cieniu na dnie niektórych duże kratery regionu można zhydrolizować, aby uzyskać tlen do oddychania i wodór do syntezy paliwa rakietowego.
Stuart zauważa, że nawet możliwe jest wydobycie Księżyca z takiej bazy. Takie przedsięwzięcie przemysłowe prawdopodobnie skupiłoby się na rzadkim izotopowym helu-3, pożądanym przez pionierów reaktorów syntezy jądrowej.
Jednym ze sposobów łatwego dostępu do teoretycznej bazy księżycowej byłaby „winda kosmiczna”, wyprodukowana z ekonomicznego „super materiału”, takiego jak grafen, który jest warstwą węgla o grubości zaledwie jednego atomu (powyżej). (Getty Images / Science Photo Library) Utrzymanie bazy księżycowej byłoby kosztownym i trudnym ćwiczeniem; jest mało prawdopodobne, aby USA podjęły to samodzielnie, tak jak w czasach zimnej wojny. Na szczęście w ostatnich dziesięcioleciach panował duch wielonarodowej współpracy w eksploracji kosmosu, w której astronauci z różnych kultur spotykają się na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w poszukiwaniu odkryć o globalnych korzyściach. Teraz Stuart donosi, że „NASA, Europejska Agencja Kosmiczna i Roscosmos (rosyjska agencja kosmiczna) już rozważają taką możliwość” wspólnie zarządzanego obozowiska księżycowego.
Jednym ze sposobów łatwego dostępu do teoretycznej bazy księżycowej byłaby jedna z najbardziej zaniedbanych koncepcji nakreślonych w książce Stuarta: tak zwana „winda kosmiczna”, rozciągająca się z powierzchni Ziemi i obejmująca ponad 62 000 mil wysokości pionowej. Na drugim końcu masywnego sznurka windy (który musiałby być wytworzony z ekonomicznego „super materiału”, takiego jak grafen i zakotwiczonego na jeszcze nie zbudowanej podstawie oceanu) znajdowałaby się przeciwwaga, która utrzymywałaby jego napięcie. „Tak jak pęd [kuli przymocowanej do długości sznurka] utrzymuje naprężony sznur”, gdy jest rozwierany, Stuart pisze: „więc ruch przeciwwagi zapewnia niezbędne napięcie w kablu windy kosmicznej”.
Widok na to, jak może wyglądać podróż kosmicznych turystów poza ziemską atmosferę wewnątrz statku kosmicznego Virgin Galactic. (Getty Images / Daniel Berehulak) Stuart szacuje, że budowa takiej kolosalnej windy (którą porównuje do fantastycznej Wielkiej Szklanej Windy Roalda Dahla) prawdopodobnie kosztowałby w górę o 10 miliardów dolarów i niewątpliwie wymagałby ducha globalnej koleżeństwa, który obecnie nie istnieje. Ale gdyby tak odważny projekt kiedykolwiek wystartował (że tak powiem), mógłby zrewolucjonizować eksplorację kosmosu, przenosząc nowy statek kosmiczny z atmosfery każdego dnia. „Cokolwiek wystrzeliwane z kabla ponad geosynchroniczną orbitą już podróżowałoby z prędkością większą niż prędkość orbitalna”, zauważa Stuart, „sprawiając, że podróże na Księżyc i Marsa byłyby bardzo trudne”.
To, co dokładnie przyniesie przyszłość dla księżycowej przygody - wizyta po drugiej stronie, stworzenie bazy księżycowej, budowa bezprecedensowej windy lub żadna z powyższych - jest w tej chwili niejasna. Ale między Pierwszym Człowiekiem, nadchodzącym jubileuszem Apollo 11 i odrodzeniem się załogi statku kosmicznego jako filaru amerykańskiej retoryki politycznej, Księżyc znów jest bardzo w rozmowie i wydaje się teraz bardziej niż kiedykolwiek, że nie chodzi o to, czy ludzkość kiedykolwiek wróci do księżycowego krajobrazu, ale pytanie o to, jak i kiedy .
