Dobrodošli nazaj v našo trenutno serijo, "Dokončni vodnik za oblikovanje"! Nadaljujemo s pogledom na Luno in pogovarjamo se, kako bi bilo nekega dne mogoče narediti primerno za bivanje ljudi.
Znanstveniki in futuristi že od začetka vesoljske dobe raziskujejo idejo o preoblikovanju drugih svetov, da bi zadostili človeškim potrebam. Ta proces, imenovan tudi oblikovanje terena, zahteva uporabo tehnik okoljskega inženiringa za spreminjanje temperature, ozračja, topografije ali ekologije planeta ali lune (ali vsega zgoraj navedenega), da bi postal bolj "podoben Zemlji". Kot najbližje Zemljino nebesno telo je Luna že dolgo veljala za potencialno najdišče.
Vse povedano, kolonizacija in / ali teraformiranje Lune bi bilo v primerjavi z drugimi telesi razmeroma enostavno. Zaradi bližine bi se čas, potreben za prevoz ljudi in opreme, na površino in z nje bistveno zmanjšal, pa tudi stroški za to. Poleg tega bližina pomeni, da bi lahko pridobljene vire in izdelke, proizvedene na Luni, v veliko krajšem času preusmerili na Zemljo, prav tako pa bi bila možna tudi turistična industrija.
Lunarna kolonizacija v leposlovju:
Predmet ustanovitve človeških naselij na Luni je eden najbolj priljubljenih sponk znanstvene fantastike. In ker velika večina zgodb vključuje lunine naselbine, zgrajene na površini z zapečatenimi kupolami ali pod površjem, obstaja nekaj primerov, ko je Luna sama postavljena v okolje, ki ga lahko bivajo ljudje.
Najstarejši znani primer je morda kratka zgodba "La Journée d'un Parisien au XXIe siècle "(" Dan Parižana v 21. stoletju "), avtor francoske avtorice Octave Béllard. Izdana leta 1910, ta zgodba vključuje postopno ustvarjanje ozračja in aklimatiranje rastlin, da bi Luno spremenili v svetišče ogroženih vrst in človeških kolonistov.
Leta 1936 je ameriški pisatelj C.L. Moore zapisal Izgubljeni raj, eden od več romanov, ki se odvijajo v njenem vesolju "Severozahodni Smith", ki se osredotoča na pilota in tihotapca vesoljske ladje, ki živi v koloniziranem Osončju. V tem romanu prikazuje Luno kot nekoč rodovitno mesto in opisuje, kako je postopoma postala brezzračna puščava. Leta 1945 je izšel britanski romanopisec in akademik C. S. Lewis Ta skrivna moč, v kateri je Luna (Sulva) opisana kot dom dirke skrajnih evgenikov.
Arthur C. Clarke je napisal več romanov in kratkih zgodb, ki so vključevale lunarne kolonije med 50. in 1970. Leta 1955 je zapisal Zemeljska svetloba, v katerem se v navzkrižnem ognju ujame lunarna naselbina, ko med Zemljo in zavezništvom med Marsom in Venero izbruhne vojna. Leta 1961 je dr. Padec Moondusta je izšlo, kjer se turistični križar (Selene) potopi v morje Lunovega prahu.
Leta 1968 Clarkov roman 2001: Vesoljska odiseja je bil sproščen, del pa se odvija na kolonizirani Luni, kjer najdemo skrivnostni monolit (znan kot Tycho Magnetic Anomaly ali TMA-1). Spoznavanje z Ramo, ki je izšla leta 1973, omenja tudi kolonizirano Luno, ki je del političnega osončevanja, znanega kot Združeni planeti.
Robert A. Heinlein je obširno pisal tudi o človeški naselitvi na Luni. Eden njegovih najzgodnejših je bil Rolling Stones (1952), ki se osredotoča na izjemno družino (Stones), ki živi na ustaljeni Luni, vendar se odloči za odhod, da bi raziskala Osončje. Leta 1966 je izdal nagrajeni roman Hugo Luna je ostra ljubica, v katerem večinoma podzemna lunarna kolonija oskrbuje Zemljo s hrano in minerali.
Prebivalstvo, znano kot "Lunies", so večinoma potomci obsojencev (zlasti političnih zapornikov), ki živijo pod zemeljsko upravo. Skupina iskalcev neodvisnosti s pomočjo umetne inteligence sproži upor in osvobodi svojo neodvisnost od Zemlje. Tretji obrok, Mačka, ki je hodila po stenah (1985) se nekaj let pozneje odvija na Svobodni Luni.
Leta 1988 je Kim Stanley Robinson izšla Lunatiki, ki obravnava skupino zasužnjenih rudarjev, ki so bili prisiljeni delovati pod lunino površino, ki sprožijo upor. V kratki zgodbi "Byrd Land Six" (2010) britanski avtor Alastair Reynolds opisuje kolonijo Lune, ki temelji na rudarjenju helija-3. Seznam nadaljuje, z dobesedno stotimi (če ne celo tisoč) primeri ljudi, ki živijo na Luni v bližnji in daljni prihodnosti.
Študija lunarne poselitve:
V zadnjih nekaj desetletjih so bili na Luni oblikovani številni predlogi za izgradnjo kolonije (ali kolonij). Večina je nastala s prihodom vesoljske dobe in programa Apollo. In v zadnjih letih se je s predlogi za vrnitev na Luno do leta 2020 ponovno pojavilo zanimanje za oblikovanje stalne naselbine. Vendar pa obstaja nekaj znanstvenih predlogov pred 20. stoletjem.
Leta 1638 je na primer škof John Wilkins - angleški duhovnik, naravoslovec in član The Royal Society - napisal Razgovor o novem svetu in drugem planetu, v kateri je napovedoval človeško kolonijo na Luni. Slavni ruski znanstvenik za rakete in astronavtiko Konstantin Ciolkovsky (1857-1935) - ki je prvi predlagal koncept vesoljskega dvigala - je tudi predlagal, da bi bilo lunarno naselje velik korak v tem, da človeštvo postane vesoljska vrsta.
V petdesetih in 60. letih prejšnjega stoletja so se predlogi začeli snežiti z ustanovitvijo programa Apollo, kjer so načrti za namestitev astronavtov na Luno seveda privedli do idej za oblikovanje stalnih oporišč in celo naselij tam. Leta 1954 je Arthur C. Clarke predlagal, da bi lahko ustvarili lunarno osnovo z uporabo napihljivih modulov, ki bi bili nato pokriti z lunarnim prahom za izolacijo.
Začetna poselitev bi vključevala astronavte, ki so sestavljali strukture, podobne iglujem, in napihljivi radijski teleskop, čemur bi sledila postavitev večje, stalne kupole. Njegov predlog je pozval tudi k čiščenju zraka, ki ga zagotavljajo filter na osnovi alg, jedrski reaktor za zagotavljanje moči in elektromagnetni topovi (tj. Množični vozniki), ki v vesolje izstreljujejo tovor in gorivo medplanetarnim plovilom.
Leta 1959 je John S. Rinehart - direktor raziskovalnega laboratorija za rudarstvo na koloradoški rudniški šoli - objavil predlog z naslovom "Osnovna merila za gradnjo lune" v Časopis Britanskega medplanetarnega društva. Ta koncept „plavajoče podlage“ je bil sestavljen iz polvaljnika s poloblastimi kupolami na obeh koncih in mikrometeroidnim ščitom, nameščenim nad podnožjem. Ta koncept je temeljil na takrat sprejeti teoriji, da so na Luni oceani prahu, ki so bili na nekaterih območjih globoki kilometer in pol (1 mi).
V tem obdobju se je pojavilo tudi več načrtov za vojaške objekte na Luni. Ti vključujejo Project Horizon (1959), načrt ameriške vojske za izgradnjo trdnjave na Luni do leta 1967. Ameriške zračne sile so leta 1961 predlagale tudi projekt Lunex, ki je predvideval ustanovitev podzemne baze zračnih sil na Luni s strani 1968.
Leta 1962 sta John DeNike (vodja programa za Nasine napredne programe) in Stanley Zahn (tehnični direktor raziskav lunarnega snemanja v vesoljskem oddelku družbe Martin) objavila predlog z naslovom "Lunar Basing". Njihov koncept je zahteval vzpostavitev podzemne baze, ki se nahaja pri Morju spokojnosti, ki bi se opirala na jedrske reaktorje za napajanje in sistem filtracije zraka na osnovi alg.
V zadnjih letih je več vesoljskih agencij pripravilo predloge za gradnjo kolonij na Luni. Leta 2006 je Japonska objavila načrte za luno do leta 2030. Podoben predlog je leta 2007 dala Rusija, ki bi bila zgrajena med letoma 2027-32. Leta 2007 je Jim Burke z Mednarodne vesoljske univerze v Franciji predlagal oblikovanje Luna Noevega arka, da bi zagotovili, da bo človeška civilizacija preživela kataklizmični dogodek.
Avgusta leta 2014 so se predstavniki NASA sestali z voditelji industrije, da so razpravljali o stroškovno učinkovitih načinih gradnje lunarne baze v polarnih regijah do leta 2022. NASA je leta 2015 začrtala koncept lunarne poselitve, ki bi se oprl na robotske delavce (znan kot Trans -Formers) in heliostati, da ustvarijo lunarno naselje okoli Lunovega južnega polarnega območja. Leta 2016 je Johann-Dietrich Wörner, novi šef ESA, za naslednika mednarodne vesoljske postaje predlagal mednarodno vas na Luni.
Potencialne metode:
Ko gre za oblikovanje Lune, so možnosti in izzivi zelo podobni tistim iz živega srebra. Za začetek ima Luna atmosfero, ki je tako tanka, da jo lahko imenujemo le eksosfera. Še več, hlapnih elementov, ki so potrebni za življenje, primanjkuje (npr. Vodik, dušik in ogljik).
Te težave bi lahko rešili tako, da zajamejo komete, ki vsebujejo vodne lede in hlapne snovi ter jih strmoglavijo v površje. Kometi bi se sublimirali in bi razpršili te pline in vodno paro, da bi ustvarili ozračje. Ti vplivi bi sprostili tudi vodo, ki jo vsebuje lunarni regolit, ki bi se sčasoma lahko nakopičila na površini, da bi oblikovala naravna vodna telesa.
Zaradi prenosa zaleta iz teh kometov bi se Luna tudi hitreje vrtela in pospešila njeno vrtenje, tako da ne bi bilo več v redu. Luna, ki se je vsakih 24 ur enkrat vrtela na svoji osi, bi imela enakomeren dnevni cikel, kar bi olajšalo kolonizacijo in prilagajanje življenju na Luni.
Obstaja tudi možnost paraterraformiranja Lune na način, ki bi bil podoben teraformiranju polarnega območja Merkura. V primeru Lune bi se to zgodilo v kraterju Shackleton, kjer so znanstveniki že našli dokaze o vodnem ledu. Z uporabo sončnih ogledal in kupole bi lahko ta krater spremenili v mikroklimo, kjer bi lahko gojili rastline in ustvarili dihajočo atmosfero.
Potencialne prednosti:
V primerjavi z drugimi planeti in lunami v Osončju obstaja več prednosti kolonizacije in teraformiranja Lune. Najbolj očitna je njegova bližina Zemlje. V primerjavi z Marsom, Venero, Merkurjem ali zunanjim Osončjem bi bili stroški in čas, ki bi ga potrebovali za prevoz ljudi in materiala na Luno in z nje, bistveno nižji.
Poleg tega bi bombardiranje površine s kometi lahko prineslo tako atmosfero kot zagon, ki je potreben, da se planet vrti v zemeljski krog. V primerjavi s planeti, kot sta Mars in Venera, bi za to dosegli tudi bistveno manj kometov - po ocenah 100 v primerjavi z več tisoč.
Prisotnost vodnega ledu v lunarni zemlji in veliki zaklepi okoli južnega polarnega območja bi prav tako omogočili nastajanje površinske vode (ko se sproži učinek tople grede). Skupaj s kometi, ki bombardirajo površino, bi to lahko storili z uvedbo metana in amoniaka, ki bi ga lahko pobrali z lune, kot sta Titan in Kuiperjev pas. Nadzor nad napori za oblikovanje terena bi bil lažji tudi zaradi bližine Lune in bi potreboval veliko manj infrastrukture.
Medtem bi kolonije na Luni nudile več prednosti. Lokalna baza virov bi nudila priložnosti za uporabo in situ in vira in surovin, potrebnih za misije globlje v vesolje. Na primer, ker je Luna po sestavi podobna Zemlji, ima na voljo ogromno zalog mineralov, ki bi jih lahko izkoristili za uporabo nazaj na Zemlji. Lunarni regolit, pobran s površine, bi se lahko uporabil za ustvarjanje sevalnih oklopov in kupolastih naselij na površini.
Oskrba z Luno vodnim ledom, ki je še posebej obilna v južnem polarnem območju, bi služila tudi kot stalni vir vode za koloniste. Helij-3 bi lahko zlahka pobrali, saj ga v zgornjem sloju luninega regolita obiluje za uporabo v fuzijskih reaktorjih, kar zagotavlja čisto in stabilno oskrbo z energijo tako za lunarne kolonije kot za Zemljo.
Lunarno oporišče bi lahko služilo tudi kot točka postanka za misije v Osončje. NASA je ocenila, da bi z ustvarjanjem lunarne postave, ki bi lokalno vodo lahko uporabila za ustvarjanje vodikovega goriva, lahko prihranili milijarde dolarjev. Takšna postojanka bi bila tudi bistvena infrastruktura, ko gre za pripravo misij na posadko na Mars in pri gradnji marsovskega naselja.
Lunova nižja gravitacija in hitrost pobega prav tako pomenita, da bi za misije, ki se začnejo z Lune, potrebovali veliko manj pogonskega goriva za dosego vesolja. Ta ista prednost bi lahko omogočila gradnjo množičnega voznika, Lunarnega dvigala ali druge projekte, za katere na Zemlji velja, da so predragi ali zahtevni. Takšna zgradba bi zmanjšala stroške premikanja materialov in satelitov (kot so vesoljski nizi sončne energije) še ceneje.
Nenazadnje bi lahko z nastankom lunarne naselitve pridobili tudi dragocene informacije, zlasti o dolgoročnih učinkih bivanja v okolju nižje gravitacije. Te informacije bi se izkazale za koristne za vzpostavitev stalne baze na Marsu ali drugih telesih Osončja, kjer je površinska gravitacija manjša od 1 g.
Prednost je tudi prisotnost stabilnih cevi za lunino lavo, ki so dovolj velike za sprejem celih mest. Ta podzemna okolja bi lahko bila pod tlakom, da bi ustvarila atmosfero, ki diha in bi zagotovila naravno zaščito pred sončnim sevanjem.
Potencialni izzivi:
Teraformiranje Lune je prav tako bogato s svojim deležem izzivov. Prvič, pobiranje kometov in / ali ledu iz zunanjega Osončja bi zahtevalo infrastrukturo, ki še ne obstaja in bi jo bilo zelo drago ustvariti. V bistvu bi za vleko vseh virov potrebovali na stotine vesoljskih ladij, opremljeni pa bi morali s pogonskimi sistemi, ki bi potovanje lahko opravili v kratkem času (ki pa še ne obstaja).
Čeprav je znano, da daljša obdobja, preživeta v mikrogravitacijskih okoljih, povzročajo mišično degeneracijo in izgubo kostne gostote, ni jasno, kakšen učinek bi imel nizka gravitacija za stalne prebivalce in otroke, rojene v takšnih okoljih. Predvideva se, da bi lahko kopenske rastline in živali gensko oblikovali, da bi živeli v luninem okolju, vendar ni jasno, ali bi bilo to uspešno.
Seveda bi bili stroški vsega tega astronomski in bi potrebovali večgeneracijsko zavezo glede na količino časa, potrebnega za pretvorbo Lunove ekologije. Kot tak je malo verjetno, da bi se katera koli zaveza vlade ali mednarodnega organa lahko ohranila med eno generacijo do druge.
Za površinsko kolonijo je tudi veliko izzivov. Dolge lunarne noči (dolge 354 ur) bi pomenile, da bi bilo zanašanje na sončno energijo ovirano na kateri koli lokaciji razen na polarnih območjih. Poleg tega bi znatne spremembe temperature pomenile nekaj, kar bi bilo treba zgraditi, da bi zdržale kolonije. Sončno sevanje bi bilo težava tudi v katerem koli naselju na površini.
Pomanjkanje ozračja poveča možnosti, da bodo kometi bili izpostavljeni kometi in izpostavljeni Sončnim žarkom. Luna tudi občasno prehaja skozi magnetotail Zemlje in ustvarja plazemski list, ki biča po površini. Na svetlobni strani bombardiranje elektronov povzroči sproščanje UV fotonov in nastanek negativnega naboja na temni strani. To je lahko nevarno za vsa naselja na površini.
Kot je bilo omenjeno, bi nekatere od teh vprašanj lahko rešili z gradnjo naselij pod površjem. Vendar, če predpostavljamo, da so ta naselja odvisna od sončne energije, jih je treba zgraditi v bližini polarnih regij, da bi izkoristili skoraj večno svetlobo v teh regijah. Druga možnost bi bila gradnja fuzijskih reaktorjev, ki bi lahko uporabljali lokalno proizveden helij-3. In tudi tukaj bi bili stroški in čas, potrebni za gradnjo takega naselja, zelo visoki.
Še enkrat smo se prisiljeni vprašati, zakaj bi se bilo glede na vse izzive treba tako zavzemati? V primeru Lune je odgovor precej preprost. V tem primeru je mogoče teoblikovanje in kolonizacijo narediti ceneje, lažje in v veliko manj časa. Še več, prednosti človeške prisotnosti na Luni so številne in vključujejo nekatere donosne vidike, kot so nabiranje helija-3, lunarjenje, lunarna sončna operacija in celo ustvarjanje lunarne turistične panoge.
Morda pa je najpomembneje, da bi človeška prisotnost na Luni (ki bi jo radi imenovali Luna, če in če obstaja) zlahka služila kot odskočna deska za ustvarjanje človeške prisotnosti na Marsu, Veneri in drugje v Osončju. Z zmogljivostmi za oskrbo z gorivom, ponovno dobavo in popravili bi se stroški pošiljanja ladij globlje v vesolje drastično zmanjšali.
Še en korak v prizadevanju, da bi človeštvo postalo medplanetarna - in morda celo medzvezdna - dirka!
O vesoljskem oblikovanju smo tukaj napisali veliko zanimivih člankov. Tu je definitivni vodnik za oblikovanje terena, ali bi morali preoblikovati Mars ?, kako bomo preoblikovali Mars ?, kako bomo oblikovali Venero ?, in študentska ekipa želi teraformirati Mars s pomočjo cianobakterij.
Prepričajte se tudi, da. Voda na Luni in vodo na Luni je pihal sončni veter.
Imamo tudi članke, ki raziskujejo bolj radikalno plat oblikovanja, kot so: Ali bi lahko oblikovali Jupiter? Ali bi lahko oblikovali sonce? Ali bi lahko oblikovali črno luknjo?
Za več informacij glejte Nasino lunarno kolonizacijo - energija in moč ter življenje na Luni.
