База на Місяці. Хто першим збудує станцію на супутнику Землі

Перспектива повернення людей на Місяць виглядає більш імовірною, ніж будь-коли, завдяки співпраці Національного аерокосмічного агентства США (NASA) та Європейського космічного агентства (ЄКА, ESA) в рамках програми "Артеміда".

Космічні агентства та комерційні компанії хочуть використовувати Місяць для наукових досліджень та як базу для того, аби дістатися до Марса. DW розповідає докладніше.

Інтерес до місій на Місяці зростає

Програма "Артеміда" (Artemis) - це північноамериканська програма пілотованих космічних польотів під керівництвом NASA, в якій беруть участь 55 міжнародних партнерів, зокрема Європейське космічне агентство.

NASA має на меті створити постійну базу на південному полюсі Місяця і назвати її Базовий табір "Артеміда". Також NASA планує запустити нову космічну станцію під назвою Gateway ("Ворота") на орбіту Місяця. Між тим спільний китайсько-російський проєкт, в якому беруть участь 13 міжнародних партнерів, має на меті побудувати до 2035 року місячну базу під назвою Міжнародна місячна дослідницька станція.

І Базовий табір "Артеміда", і Міжнародна місячна дослідницька станція носитимуть науковий характер. У разі успішного запуску, вони прийматимуть астронавтів на короткострокове перебування й на них розміщуватиметься постійне робототехнічне обладнання, яким можна буде керувати з Землі.

Але Місяць завжди мав й стратегічне значення. Під час "холодної війни" США і Радянський Союз вели суперництво як на Землі, так і на Місяці. Так само відбувається й сьогодні, от тільки гравців стало більше. США, наприклад, публічно заявили, що вважають себе учасниками нової космічної гонки, в якій Америка хоче перемогти. 

Багатий на ресурси Місяць

Частково така привабливість Місяця обумовлена його багатими ресурсами. Йдеться про поклади заліза, кремнію, титану, рідкісноземельних елементів, запаси водню. Хоча витрати на такий видобуток і транспортування будуть високими, деякі з цих ресурсів можна було б привезти на Землю, де запаси скорочуються.

Гірничодобувні роботи на Місяці можуть прокласти шлях до видобутку величезних запасів корисних копалин, які містяться в астероїдах, і Місяць стане першим місцем, де це буде випробувано.

Більшість матеріалів, видобутих на Місяці, буде використано для заміни матеріалів, які в іншому випадку довелося б доставляти з Землі, що фактично зробить місячні бази самодостатніми. Наприклад, реголіт (місячний ґрунт) може бути використаний для захисту від радіації та як будівельний матеріал для місячних баз. Вода, яку вперше виявила на Місяці в 2008 році індійська місія "Чандраян-1", буде потрібною для пиття, вирощування їжі та охолодження обладнання.

Місії, що проводилися після "Чандраян-1", показали, що на полюсах Місяця є висока концентрація льоду, що частково є причиною того, чому перші місячні колонії, ймовірно, будуть побудовані саме там - і, ймовірно, на південному полюсі - попри те, що там важко приземлитися.

Ці бази також можуть бути використані як "транзитні зали очікування" для астронавтів на шляху до Марса.

Що стосується енергії, то сонячне випромінювання вже використовується для живлення деяких космічних кораблів і супутників, але реголіт і водяний лід також можуть бути використані для виготовлення ракетного палива. Місяць також має значні запаси гелію-3, потенційного палива для ядерного синтезу.

Отже, це ще одна причина, чому майбутні місії на Марс приземлятимуться на Місяці для зупинки та дозаправки.

Наукові дослідження на Місяці

Наукові дослідження є основою програми з дослідження Місяця Європейського космічного агентства, як і у всіх космічних агентств, зазначила Сара Пастор, менеджерка програми ЄКА, що займається дослідженням Місяця та космічним терміналом Gateway, в електронному листі DW.

Протягом останніх 20 років люди постійно перебувають у космосі на борту Міжнародної космічної станції. Але МКС знаходиться на відстані лише 250 миль (приблизно 400 км) на низькій навколоземній орбіті, тобто на відстані лише чотирьох годин після старту на Землі. Місяць знаходиться за 250 000 миль - це приблизно три дні космічного польоту - і є набагато ризикованішою подорожжю для астронавтів. Перші дослідження на Місяці мають на меті зробити цю подорож безпечнішою та легшою.

Окрім того, ще є й наука про довкілля: "Науковці досліджуватимуть природу місячного середовища, як його унікальні умови впливають на здоров'я та працездатність людини, а також на роботизовані системи дослідження та як діяльність людини впливає на це середовище", - сказала Пастор.

Дослідники хочуть визначити, як воду, метали та інші місячні ресурси можна використовувати для довгострокового утримання місячних баз, і як найкраще їх видобувати.

"ЄКА розробляє інструменти для вимірювання радіаційної обстановки, буріння та аналізу зразків на місці, геофізики та місячної космічної погоди", - вказала Пастор.

Місячні технології приносять користь на Землі

Доволі часто стверджується, що ми завдячуємо мобільним телефонам місіям "Аполлон" 1960-х і 1970-х років. Хоча наші мобільні телефони не є прямими нащадками космічних технологій, місії "Аполлон" справді допомогли зробити мініатюрними електронні та телекомунікаційні пристрої.

Десятки сучасних технологій, початково розроблених у науково-дослідних лабораторіях космічних агентств, приносять користь людям на Землі. Це, наприклад, утеплення будинків, піна з ефектом пам'яті, яка використовується, зокрема, в матрацах, сублімовані продукти, роботизовані датчики та кінцівки, а також телемедицина.

Вчені розробляють медичне обладнання та методи моніторингу здоров'я, щоб захистити здоров'я астронавтів, коли вони проводять тривалий час в екстремальних умовах космосу, особливо імунну систему людини. Наприклад: портативне, легке діагностичне обладнання, необхідне екіпажам космічних кораблів, щоб моніторити стан здоров'я без медичної підготовки.

Ці технології можуть бути використані й на Землі.

Від місячного хабу до другого (або третього) дому для людей на Марсі?

Довгострокова мета будівництва наземних та орбітальних місячних баз полягає в тому, щоб вони служили проміжною зупинкою для більш далеких космічних подорожей.

"Колонія на Місяці буде надзвичайно корисною і стане ключовим тренувальним майданчиком для дослідження поверхні Марса людиною", - каже Сара Пастор. NASA планує відправити астронавтів на Марс у 2030-х роках.