Космос и его тайны Колонизация Луны
Что такое колонизация Луны? Это постоянное проживание людей на Луне и создание на ней робототехнических предприятий. Тут надо сразу сказать, что о лунной колонии начали говорить задолго до начала космической эры. Ещё в 1638 году епископ Джон Уилкинс написал «Рассуждение о новом мире и другой планете». В этом труде он утверждал, что в далёком будущем на Луне обязательно появится человеческая колония. То же самое считал и Константин Циолковский (1857-1935). А с 50-х годов XX века учёные и инженеры начали разрабатывать концепции и конструкции, касающиеся проживания на спутнике Земли.
Космические аппараты СССР начали исследовать поверхность Луны в 1959 году. 13 сентября 1959 года советский аппарат «Луна-2» осуществил жёсткую посадку на лунную поверхность. Он стал первым искусственным объектом, оказавшимся на внеземном теле за всю историю человеческой цивилизации. В том же году «Луна-3» сделала снимки невидимой для человеческого глаза обратной стороны спутника. После этого началось десятилетие беспилотных лунных исследований.
Вслед за советской стартовала и американская программа освоения космоса. В 1961 году американцы взяли на себя обязательство к концу шестого десятилетия высадить человека на поверхности луны. 21 июля 1969 года американский корабль «Аполлон-11» приземлился на Луне с двумя астронавтами. Это были Нил Армстронг и Эдвин Олдрин. Второй ступил на лунную поверхность на 15 минут позже первого. Астронавты пробыли на Луне 2 часа 31 минуту 40 секунд. Установили флаг США, собрали 20 кг лунного грунта и расставили приборы.
После этого в течение нескольких лет США и СССР активно изучали лунную поверхность. Отправляли на неё космические аппараты, а в 1970 и 1973 году в рамках программы «Луноход» на Луне приземлились два робота-ровера. Первый из них «Луноход-1» исследовал лунную поверхность в течение 322 дней. А второй «Луноход-2» работал на спутнике Земли почти 4 месяца.
В 1972 году интерес к Луне у американцев упал. Были свёрнуты дальнейшие миссии, а космическая отрасль сосредоточилась на проектировании космического челнока. В 1974 году была остановлена и советская лунная программа, которая планировала строительство лунной базы «Звезда». В 80-е годы интерес к спутнику Земли сошёл на нет. Лишь отдельные энтузиасты продолжали заниматься вопросом колонизации Луны.
Всё изменилось к концу 90-х годов. В 1994 и 1998 годах состоялись две миссии НАСА на Луну, которые обнаружили на спутнике лунную воду (лунный лёд). А вскоре китайцы запустили свою космическую программу, предусматривающую миссии на земной спутник. В 2004 году американцы решили вернуть пилотируемые миссии на Луну к 2020 году.
Япония планирует высадить людей на спутник Земли к 2030 году. Китайцы хотят сделать то же самое к 2036 году. США собираются отправить людей на орбиту (без приземления) в 2021 году. Такой ажиотаж возник из-за того, что в 2010 году НАСА сообщила о больших ледяных отложениях на северном полюсе Луны. Там находится не менее 600 млн. тонн чистого водяного льда толщиной в несколько метров. Лёд – это вода, а вода – это жизнь, поэтому колонизация Луны больше не является мечтой. Люди собираются претворить её в реальность уже в ближайшее время.
Плюсы и минусы колонизации Луны
Размещение колонии на космическом объекте дело чрезвычайно сложное. Специалисты должны учесть огромное количество самых разных факторов. Наиболее важный из них – защита от космического излучения. Нельзя сбрасывать со счётов и силу притяжения, которая на планетах и спутниках кардинально отличается от земной. Так на Луне она равна 1/6 Земли. Скажется ли такое различие на здоровье человека, если он проживёт годы на лунной поверхности? Ответа на этот вопрос пока нет.
Но давайте рассмотрим плюсы колонизации Луны. Если разместить на ней колонию, то она может стать местом для запуска ракет с местным топливом. Запускать ракеты с Луны гораздо удобнее, чем с Земли из-за низкой гравитации и, следовательно, более низкой скорости вылета.
Луна находится рядом с Землёй, поэтому время транзита короткое. Это позволит быстро доставлять запасные части в колонию и позволит людям быстро переместиться на Землю, если возникнет чрезвычайная ситуация.
Живя на спутнике, можно проверить состояние здоровья людей, существующих в условиях низкой гравитации. Данные результаты будут использованы впоследствии при заселении более отдалённых космических тел.
Немаловажным положительным фактором является и быстрая связь с голубой планетой. Задержка связи в оба конца составляет менее 3-х секунд. Это даёт возможность вести обычный разговор и смотреть видео. А вот задержка связи с другими объектами Солнечной системы составляет минуты и часы. К примеру, связь Марса с Землёй колеблется в пределах от 8 до 40 минут.
Производственный и жизненный модуль на Луне, разделённый на уровни и отсеки
Большое значение имеет и психологический фактор. В небе Луны Земля выглядит большим шаром, который по яркости в 60 раз превышает яркость Луны, когда смотришь на неё с Земли. Это создаст у людей чувство уверенности. Они будут осознавать, что не брошены в космосе, так как их родная голубая планета находится совсем рядом.
А теперь давайте рассмотрим минусы колонизации Луны. Сразу надо отметить длинную лунную ночь. Она будет препятствовать использованию солнечной энергии. Не надо также забывать про экстремальные температуры от минус 178 градусов по Цельсию до плюс 127 градусов по Цельсию. В то же время на спутнике есть пики вечного света, находящиеся на лунном северном полюсе. Он постоянно купается в солнечном свете. Области вблизи полюсов светятся большую часть времени. Это потребует создания единой энергосистемы.
На Луне мало азота и водорода, также истощается углерод, образуя летучие оксиды. В то же время водород содержится в коре спутника. Летучие вещества, содержащие углерод и азот, находятся во льду. Нужно разрабатывать технологии по добыванию этих веществ или импортировать их из какого-либо стороннего источника для поддержания жизни и промышленных процессов. Переработка летучих веществ ограничит темпы роста колонии и поставит её в зависимость от импорта.
Людям, живущим на Луне, придётся защищать себя от космических лучей и протонного воздействия солнечного ветра. Жилые и промышленные помещения защитит лунный щебень, а вот работа вне помещений будет сопряжена с большим риском.
Модуль на поверхности, защищённый лунным реголитом
На спутнике Земли нет атмосферы, а поэтому нет никакой защиты от метеоритов. Даже мелкие камушки и пыль попадают на лунную поверхность. Они могут повредить недостаточно защищённые конструкции. Что касается лунной пыли, то она может оказаться токсичной.
Колонизация Луны предусматривает выращивание на ней собственных урожаев. Но здесь придётся столкнуться с длинной лунной ночью, которая длится 354 часа, экстремальными изменениями температур, солнечными вспышками, плохой почвой и отсутствием насекомых для опыления. Растения придётся выращивать в закрытых камерах с 354-часовым светом и 354-часовым тёмным циклом. То есть можно утверждать, что у лунного сельского хозяйства будет много проблем.
Среда обитания на Луне
Средняя температура на поверхности равна минус 5 градусам по Цельсию. Дневной период (около 354 часов) имеет среднюю температуру плюс 107 градусов по Цельсию. Ночной период (354 часа) характеризуется средней температурой минус 153 градуса по Цельсию. А вот под землёй температура держится на отметке минус 23 градуса по Цельсию.
С учётом всего этого возникает вопрос: где люди будут жить и работать на Луне? Тут существует несколько вариантов. Имеют право на жизнь проекты по задействую лунных лавовых трубок. Любая такая неповреждённая трубка может стать надёжной защитой от окружающей среды, ведь она выдерживает испытания миллиардами лет.
Внутреннее устройство модуля, расположенного на поверхности Луны
Предлагается также построить подземную лунную колонию. Она будет полностью закрытой, за исключением нескольких выходов на поверхность. В идеале можно построить целый подземный город с искусственным солнечным светом и надёжной изоляцией от радиационного облучения. Такая колонизация Луны кажется наиболее перспективной.
Есть варианты о возведении на поверхности специальных модулей, покрытых лунным реголитом. Это уникальная смесь кремнезёма и железосодержащих соединений, которые можно слить при высокой температуре в стеклообразное твёрдое вещество. В результате получится лунное стекло. Из него можно изготавливать лунные кирпичи, а из них делать жёсткие конструкции и покрывать их металлом для удержания влаги. Базу на поверхности лучше всего строить в кратере, что обеспечит частичную защиту от солнечного излучения и микрометеоритов.
Важный вопрос – где брать энергию? Для этой цели можно использовать ядерный реактор. Так ядреная эл. станция, вырабатывающая 40 квт, может обеспечить мощности, соответствующие 8 жилым домам на Земле. Термоэлектрические генераторы могут использоваться как аварийные и резервные.
Возможным энергетическим источником может стать Солнце. На Луне есть возможность добывать материалы, необходимые для производства солнечных панелей. В месте, где есть постоянный солнечный свет, можно возвести установку с солнечными батареями. Также есть идея размещать их на орбите, а энергию передавать на Луну посредством излучения в виде микроволн.
Так в идеале должна выглядеть колония на Луне
Чтобы колонизация Луны не давала сбои, она должна стремиться к самодостаточности. Именно на земном спутнике нужно добывать и перерабатывать необходимые для жизнедеятельности лунные породы. Оборудование, продукты питания, одежду и другие необходимые для жизни вещи тоже следует производить на Луне.
Но самое главное, спутник Земли в перспективе должен стать базой для межпланетных исследований. С него чрезвычайно удобно наблюдать за космосом и запускать звёздные корабли к планетам Солнечной системы. Вполне возможно, что именно на Луне будут созданы тренировочные и образовательные центры для астронавтов. Получив необходимые знания и навыки, те отправятся на Марс и к спутникам газовых гигантов. А дальше наступит черёд покорения бескрайних космических пространств и далёких галактик, которые сейчас мы видим с Земли лишь в виде крошечных туманностей.
Владислав Иванов
