Mimo niedawnych przełomów w mapowaniu powierzchni Księżyca pod kątem budowy księżycowych miast, nowe badanie studzi nadzieje na trwałą kolonizację.
Literatura science fiction od dawna pokazuje ludzi żyjących na Księżycu. W ostatnich latach, wraz z szybkim postępem technologicznym, przedsiębiorcy działający w sektorze kosmicznym zaczęli planować, jak mogliby to faktycznie urzeczywistnić.
REKLAMA
REKLAMA
Nowe badanie opublikowane w tym tygodniu przez Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) studzi jednak te ambicje. Naukowcy doszli do wniosku, że największą przeszkodą dla przyszłych kolonizatorów są istniejące na Księżycu zasoby lodu, zbyt skromne, by utrzymać księżycowe miasto.
Autorzy pracy zatytułowanej „Na Księżycu nie ma miast” przeanalizowali, ile energii i wody zużywałaby liczna populacja na Księżycu, jak długo mogłoby przetrwać tam miasto liczące 100 tys. lub milion mieszkańców oraz na ile byłoby to długofalowo zrównoważone.
Wyniki opublikowano w międzynarodowym czasopiśmie „Frontiers in Space Technology”.
Badanie powstało po serii misji i analiz księżycowych z początku tego roku, które dokładniej zmapowały powierzchnię Księżyca oraz rozmieszczenie i ilość wody. To na nowo rozbudziło spekulacje o tym, na ile ludzkość jest w stanie ulokować tam stałą obecność.
Naukowcy od dawna wiedzą o istnieniu złóż wody na Księżycu. Najnowsze analizy potwierdzają, że zasoby te znajdują się w zacienionych kraterach – głębokich zagłębieniach, do których nigdy nie dociera światło słoneczne.
Przy temperaturach sięgających od minus 163 do minus 246 stopni Celsjusza ubywa zaledwie około milimetra lodu na miliard lat.
Martin Elvis, starszy astrofizyk z CfA, który kierował badaniem, wyjaśnił, że „miasto” zdefiniowano jako osadę liczącą milion mieszkańców, a średnie zużycie wody na osobę oszacowano na 500 ton.
Przy takich założeniach miasto tej wielkości wyczerpałoby zasoby wody w ciągu zaledwie kilku lat, jeśli nie wprowadziłoby recyklingu. Nawet to nie rozwiązałoby jednak problemu w pełni.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) odzyskuje obecnie około 98 proc. wody.
Według wyliczeń Elvisa, gdyby 1 mld ton księżycowej wody ponownie wykorzystywano z taką samą sprawnością jak na ISS, miasto na Księżycu liczące milion mieszkańców mogłoby utrzymać się przez około 100 lat.
Aby księżycowe miasto przetrwało dłużej, jego populacja musiałaby być prawdopodobnie ograniczona do około tysiąca osób. Byłaby to więc raczej księżycowa wioska niż metropolia.
Jeśli jednak miasto na Księżycu zdołałoby odzyskiwać 99,9 proc. wody, milionowa populacja mogłaby teoretycznie przetrwać w stabilnych warunkach przez około 2000 lat. Pomogłyby w tym dodatkowe środki oszczędzania wody, na przykład uprawy wertykalne, albo import wody z zewnątrz.
Energia nie byłaby natomiast problemem dla księżycowego miasta, które mogłoby korzystać z obfitej energii słonecznej. W rejonie księżycowych biegunów znajdują się tak zwane obszary o wysokim nasłonecznieniu, gdzie Słońce nigdy całkowicie nie zachodzi, lecz pozostaje nisko nad horyzontem.
Krawędzie kraterów w tych strefach wznoszą się wyżej niż otaczający teren, co czyni je idealnym miejscem do instalowania paneli fotowoltaicznych, które mogłyby niemal nieprzerwanie zbierać energię słoneczną.
Zgodnie z badaniem, wieże wysokie na 1 km, ustawione na krawędziach kraterów i pokryte panelami słonecznymi, mogłyby każda wytwarzać około 3 gigawatów mocy – wystarczająco, by zasilić nie tylko zabudowę mieszkalną, ale także przemysł.
Co więcej, krzem – jeden z głównych surowców do produkcji ogniw słonecznych – stanowi około 20 proc. powierzchni Księżyca. Część produkcji można by więc ulokować na miejscu, z czego niektóre firmy już planują skorzystać.
Japońska firma budowlana Shimizu Corporation ogłosiła na początku roku plany ułożenia paneli słonecznych wzdłuż księżycowego równika. Miałyby one wytwarzać 13 tys. terawatów mocy – więcej niż wynosi całkowite zużycie energii elektrycznej na Ziemi.
Cienka atmosfera Księżyca sprawia, że produkcja energii słonecznej nie zależy od pogody, co daje przewidywalne i stabilne dostawy prądu.
Choć więc miasto na Księżycu liczące milion mieszkańców pozostaje na razie poza zasięgiem, poważniejsza kolonizacja może być już stosunkowo blisko.
Obecna technologia pozwala badać jedynie kilka metrów pod powierzchnią, jednak w przyszłości głębiej mogą zostać odkryte znacznie większe pokłady lodu.
Odnosząc się do badania, Martin Elvis wyraził nadzieję, że „ten artykuł stanie się katalizatorem dla wszystkich zaangażowanych w eksplorację Księżyca, skłaniając ich do poważnej dyskusji o ogólnej zrównoważoności Księżyca, a zwłaszcza o długoterminowym zarządzaniu zasobami wodnymi”.