Колонизация Луны: к вопросу о заселение спутника Земли

 Создание колонии на любом из небесных тел в нашей Солнечной системе имеет серьезные преимущества, но иметь поселение на ближайшем к Земле таком объекте было бы особенно полезно. Так человечество сможет не только эффективнее проводить исследования, извлекать ресурсы и пожинать плоды новых технологий, но и облегчить миссии по колонизации других планет и спутников.

Проще говоря, колония на Луне может выступить в качестве ступеньки реализации аналогичной задачи по высадке и закреплении на Марсе, Венере, Поясе астероидов и в других пунктах назначения. Имея на поверхности Луны и на ее орбите инфраструктуру, которая позволит заправлять и ремонтировать космические аппараты, направляющиеся дальше в Солнечную систему, человечество могло бы сократить миллиарды на космические полеты. Вот почему и НАСА, и ЕКА (Европейское космическое агентство), и Роскосмос, и КНКУ (Китайское национальное космическое управление) мечтают как можно быстрее построить свою Лунную деревню или хотя бы орбитальный форпост. Но какой будет жизнь на Луне?

Несколько примеров из художественной литературы

Еще до того как появились первые серьезные обсуждения колонизации Луны, история человека, живущего на спутнике нашей планеты, была представлена в художественной литературе.

Самая ранняя идея о людях, живущих на Луне, по всей видимости, принадлежит британскому епископу Джону Уилкинсу. В своем «Дискурсе о новом мире и другой планете» (1638) он предсказал, что однажды люди освоят полет и создадут лунную колонию. Однако подробные и научно обоснованные предложения такой миссии не будут поступать вплоть до XX века.

В 1901 году Герберт Уэллс написал роман «Первые люди на Луне», в котором писатель рассказывает историю коренных жителей Луны, селенцев. Книга включает в себя реальные научные выкладки.

В 1920-м Константин Циолковский, которого считают «отцом космонавтики и ракетостроения», написал роман «Вне Земли» о людях, колонизирующих Солнечную систему. Циолковский подробно описал, какой могла бы быть жизнь в космосе.

В 2017-м автор «Марсианина» Энди Вейер выпустил роман «Артемида», действие которого происходит в лунном городе, чья экономика построена вокруг туризма. Значительное внимание в этом произведении уделяется деталям повседневной жизни на Луне, которые включают описания атомной электростанции, алюминиевой плавильной установки и объекта по производству кислорода.

С началом космической эры появилось множество предложений, как и где может быть построена лунная колония. Тремя наиболее важными характеристиками недвижимости на Земле считаются «местоположение, местоположение и еще раз местоположение». На Луне, как выяснилось, тоже. На протяжении многих лет ученые обсуждали возможности создания лунных сред обитания в местах, которые позволили бы обеспечить естественную защиту и/или сдерживание. Наиболее подходящей локацией сегодня считается бассейн Южный полюс — Эйткен, он же крупнейший известный кратер Луны.

Луна постоянно находится в тени, а значит, температуры там гораздо стабильнее, чем на многих других небесных телах в Солнечной системе. Помимо этого, многочисленные миссии подтвердили наличие на спутнике Земли водяного льда, который можно было бы использовать для водородного топлива (или гидразина), кислородного газа, питьевой и ирригационной воды.

Лунная вода также может быть использована в качестве источника энергии, если оснастить колонии электролизными батареями (где молекулы воды делятся на водород и кислород, а водород сжигается). Солнечные батареи, построенные вокруг обода кратеров, обеспечат обильную энергию для поселений по всему лунному ландшафту. Ядерные реакторы — еще один вариант, как и термоядерные, или токамаки. Вторые особенно привлекательны, учитывая, что источник энергии для термоядерных реакторов гелий-3 более распространен на лунной поверхности, чем на Земле.

Любая попытка колонизации Луны должна будет использовать аддитивное производство, также известное как 3D-печать, роботов-работников и телеприсутствие. Базу (или базы) необходимо будет изготовить с использованием местных ресурсов, насколько это возможно, конечно.

НАСА и ЕКА многие годы трудятся над созданием собственных методов превращения лунного реголита и других природных ресурсов Луны в материалы для строительства таких баз. Например, с 2013 года ЕКА работает с архитектурной дизайнерской фирмой Foster + Partners над проектированием Международной лунной деревни. Предлагаемый метод строительства заключается в размещении надувных каркасов на поверхности спутника, которые затем будут покрыты формой бетона, изготовленного из лунного реголита, оксида магния и связывающей соли. НАСА предложило аналогичный метод, который обязует роботов-работников использовать «спеченный» реголит.

Российская программа по освоению Луны рассчитана на период 2021–2040 гг. В планах Роскосмоса строительство полноценной посещаемой лунной базы и научной инфраструктуры в виде двух астрономических обсерваторий (по радиоастрономии и космическим лучам). В 2036–2040 должно произойти развертывание на окололунной орбите навигационных аппаратов для прокладки маршрутов работающей на поверхности небесного тела техники. Глобальная спутниковая навигационная система Луны должна будет включать спутники на земной орбите, транслирующие навигационный сигнал от Земли, а также сеть космических аппаратов на орбите Луны.

Есть предположение, что электромагнитное излучение Луны обеспечит собственную радиационную защиту. Эта концепция была представлена инженером-строителем Марко Перони на Форуме и выставке по космосу и астронавтике AIAA 2017 года. Идея заключается в создании прозрачных куполов, закрепленных тором высоковольтных кабелей. Тор обеспечит активную магнитную защиту от излучения и позволит строить поселения в любом месте на поверхности Луны.

При этом отходы должны быть сведены к минимуму, потребуется строгий режим утилизации. Например, вместо туалетов со смывом будут компостные. Они могут быть объединены с лунным реголитом для создания почвы, которая затем будет орошена водой. Лунные колонисты вынуждены будут выращивать большую часть пищи сами, чтобы сократить количество партий, которые необходимо будет отправлять с Земли на регулярной основе.

Изучив влияние низкой гравитации Луны на организм человека, астронавты будут лучше подготовлены к тому, чтобы справиться с последствиями длительных космических путешествий, полетов на Марс и к другим космическим телам, где g (скорость свободного падения) меньше.

А что с обратной стороной Луны? Она также предоставляет интереснейшие возможности для ученых. Обратная сторона далеко от Земли, она свободна от радиопомех, что делает важной локацией для размещения радиотелескопов. На Луне нет атмосферы, поэтому большие телескопы, такие как ESO (VLT) в Чили, также будут свободны от помех. Человечеству в таком случае предстоит с надеждой заглянуть в Дальний космос.