Prawie każdy astronauta lub naukowiec w Stanach Zjednoczonych marzy o powrocie na Księżyc, a wielu naukowców na całym świecie po prostu rozważa odwiedzenie satelity. Odkąd program Apollo odniósł sukces i pierwsi astronauci postawili stopę na Księżycu 20 lipca 1969 roku, szukaliśmy sposobów, aby wrócić na Księżyc … i pozostać na nim, jak sugeruje dyrektor Europejskiej Agencji Kosmicznej. Od tamtej pory wiele propozycji zostało ukrytych, a jeszcze więcej zostało poważnie rozważonych. W każdym razie wszystkie plany się nie powiodły, pomimo kilku głośnych słów i odważnych obietnic.
Na seminarium w sierpniu 2014 r. NASA spotkała się z genetykiem z Harvardu George'em Churchem i Peterem Diamandisem z X Prize Foundation, a także innymi osobami zaangażowanymi w dialog dotyczący eksploracji kosmosu, aby omówić opcje budżetowe na powrót na Księżyc. Praca nad tym tematem, która dopiero niedawno stała się dostępna w specjalnym wydaniu magazynu New Space, opisuje księżycową osadę, która mogłaby powstać na Księżycu do 2022 roku za stosunkowo niewielkie 10 miliardów dolarów.
Krótko mówiąc, założenie bazy na Księżycu ma wiele zalet. Oprócz tworzenia stacji benzynowych, które zrzucą miliardy z przyszłych misji kosmicznych - zwłaszcza na Marsa, planowanych na lata 30. XX wieku - może zapewnić wyjątkowe możliwości badań naukowych i testowania nowych technologii. Jednak plany jego budowy były utrudnione z dwóch kluczowych punktów.
Po pierwsze, takie finansowanie jest dość trudne do przydzielenia, co jest zrozumiałe, biorąc pod uwagę koszt misji kosmicznych w ciągu ostatnich 50 lat. Dla zrozumienia, program Apollo kosztował podatników 150 miliardów dolarów (według nowoczesnych standardów). W tym samym czasie roczny budżet NASA na 2015 rok wyniósł około 18 miliardów dolarów, a szacuje się, że na 2016 rok zaplanowano 19,3 miliarda dolarów. W czasach, gdy eksploracja kosmosu nie jest kwestią bezpieczeństwa narodowego, pieniądze są bardzo skąpe.
Po drugie, potrzebujemy dekretu prezydenckiego, który „za wszelką cenę powróci na Księżyc”, który rozwiąże wszystkie problemy i zapewni niezbędne budżety. Ale pomimo wielokrotnych prób, ani jeden dekret o wznowieniu eksploracji Księżyca lub kosmosu nie rozwiązał tej kwestii. Krótko mówiąc, eksplorację kosmosu utrudnia tradycyjny sposób myślenia polegający na wydawaniu ogromnych sum pieniędzy i wspieraniu administracji.
Ale tak naprawdę szereg postępów dokonanych w ostatnich latach znacznie obniżyło koszty misji. To oraz korzyści płynące z bazy księżycowej dla eksploracji kosmosu i ludzkości zostały omówione podczas warsztatów w 2014 roku. Astrobiolog z NASA Chris McKay, który redagował serię czasopism w New Space, powiedział Universe Today w liście do Universe Today, że jedną z ważnych zalet taniej bazy na Księżycu jest to, że spycha ona inne misje do granic zasięgu cenowego.
Film promocyjny:
„Interesuje mnie długoterminowa baza badawcza na Marsie - a nie tylko krótkoterminowe lądowania ludzi” - mówi. „Utworzenie bazy badawczej na Księżycu pokaże, że wiemy, co robić i potrafimy. Musimy odejść od obecnej sytuacji, w której koszty są tak wysokie, że baza na Księżycu, misja na Marsa i misja na asteroidę wykluczają się wzajemnie. Gdybyśmy mogli obniżyć koszty dziesięciokrotnie lub więcej, poradzilibyśmy sobie ze wszystkimi misjami”.
Kluczowe dla tego wszystkiego jest kilka kluczowych zmian, które zaszły w ciągu ostatniej dekady. Obejmują one rozwój działalności związanej ze startami w kosmos, co doprowadziło do ogólnego obniżenia kosztów pojedynczych startów. Rozwój przemysłu „nowej przestrzeni” - ogólnego terminu używanego przez różne prywatne komercyjne przedsiębiorstwa lotnicze - również napędza rozwój nowych technologii do wykorzystania w kosmosie.
Te i inne osiągnięcia technologiczne pomogą rozwiązać problem budżetowy, powiedział McKay. „Poza kosztami startu, kluczowym czynnikiem obniżającym koszt bazy na Księżycu jest tworzenie technologii dla zrównoważonego rozwoju na Ziemi. Niektóre z moich ulubionych przykładów to druk 3D, pojazdy elektryczne, autonomiczne roboty i recykling toalet”.
Alexandra Hall, były starszy dyrektor Fundacji X Prize i jeden z głównych współtwórców serii, również podkreśla znaczenie nowych technologii w tworzeniu funkcjonalnej bazy księżycowej. Przydadzą się również tutaj na Ziemi, zwłaszcza w nadchodzących dziesięcioleciach, wraz ze wzrostem populacji i malejącymi zasobami:
„Postępy w podtrzymywaniu życia i zamknięta pętla życia są niezbędne do podtrzymania życia na Księżycu przez długi czas. Są bez wątpienia przydatne, ponieważ poprawiają naszą zdolność radzenia sobie ze zmieniającym się klimatem i kurczącymi się zasobami - mówi. „Jeśli potrafimy wymyślić, jak budować struktury z tego, co już jest na Księżycu, możemy użyć tej technologii do budowy infrastruktury i rozwiązywania problemów mieszkaniowych z materiałów na Ziemi. Jeśli będziemy mogli użyć skały, która tam jest, nie będziemy musieli nosić asfaltu i cegieł na całym świecie”.
Innym ważnym aspektem tworzenia efektywnej bazy księżycowej jest współpraca międzynarodowa, zarówno w segmencie prywatnym, jak i publicznym:
„Podczas gdy będą rynki komercyjne na wydarzenia księżycowe, rynki te będą początkowo obsługiwane przez rządy. Sektor prywatny będzie w stanie najlepiej zapewnić najbardziej wydajne i konkurencyjne rozwiązania, gdy rządy dopracują i zdefiniują długoterminowe plany rozwoju. Wierzę, że Google Lunar XPRIZE zachęci innych partnerów prywatnych i komercyjnych do wyścigu o zbudowanie osady na Księżycu i przyćmiewa potrzebę zaangażowania rządu. Gdy mała firma pokaże, że może dostać się na Księżyc i być produktywna, inni zaczną planować nowe biznesy i wydarzenia”.
Jeśli chodzi o to, gdzie będzie ta baza i do czego będzie służyła, zaproponowano umieszczenie jej na jednym z biegunów i uczynienie jej na wzór amerykańskiej stacji Antarktycznej na biegunie południowym. Plan ma być obsługiwany przez NASA lub międzynarodowe konsorcjum i pomieści dziesięcioosobową załogę, będącą mieszanką personelu i naukowców terenowych, którzy będą zmieniać się trzy razy w roku.
Działania w tej bazie, które ułatwią autonomiczne i zdalnie sterowane roboty, będą koncentrować się na wsparciu badań terenowych prowadzonych przez doktorantów. Przetestowane zostaną również technologie i programy, na przykład z wykorzystaniem na Marsie. NASA planuje wysłać astronautów na Czerwoną Planetę w nadchodzących dziesięcioleciach.
Kilkakrotnie w serii czasopism podkreśla się, że wszystko to można zrobić stosunkowo niedrogo - za 10 miliardów dolarów. Oto, co mówi odpowiedni dokument:
„Opierając się na doświadczeniach z ostatnich innowacji oprogramowania NASA, takich jak program COTS, powrót ludzi na Księżyc może nie być tak kosztowny, jak wcześniej sądzono. Stany Zjednoczone mogłyby sprowadzić ludzi z powrotem na powierzchnię Księżyca w ciągu 5-7 lat, wydając około 10 miliardów dolarów (-30%) od dwóch niezależnych i konkurujących ze sobą dostawców usług komercyjnych lub po 5 miliardów dolarów każdy, stosując metodę partnerską.”
Inne kwestie omówione w serii dotyczą lokalizacji bazy i charakteru jej systemów podtrzymywania życia. W artykule zatytułowanym „Wybór miejsca dla księżycowej industrializacji, rozwoju gospodarczego i osadnictwa”, baza znajduje się w północnym lub południowym regionie polarnym. Ten artykuł, napisany przez Dennisa Wigo, założyciela i dyrektora generalnego Skycorp, określa dwie możliwe lokalizacje bazy księżycowej, używając parametrów wejściowych opracowanych w porozumieniu z inwestorami venture capital.
Obejmują one kwestie dostępności energii, niedrogą komunikację na dużym obszarze, możliwą dostępność wody (lub cząsteczek wodoru) i innych zasobów oraz lokalnych podróży. Według tych szacunków Region Północno-Polarny jest dobrą lokalizacją ze względu na łatwy dostęp do energii słonecznej. Biegun południowy jest również potencjalnym miejscem (szczególnie w kraterze Shackleton) ze względu na obecność lodu wodnego.
Wreszcie, seria bada możliwości gospodarcze, które mogą przynieść daleko idące korzyści dla ludzi na Ziemi. Na pierwszym miejscu jest potencjał kosmicznego systemu energii słonecznej, koncepcja postrzegana jako możliwe rozwiązanie problemu zależności ludzkości od paliw kopalnych i ograniczeń energii słonecznej na Ziemi.
Jeśli naziemne kolektory słoneczne są ograniczone przez zdarzenia meteorologiczne (pogoda) i cykl dobowy Ziemi (dzień i noc), kolektory słoneczne umieszczone na orbicie mogłyby gromadzić energię słoneczną przez całą dobę. Jednak problemy z uruchomieniem i kosztami bezprzewodowej transmisji mocy sprawiają, że jest to nieatrakcyjne finansowo.
Proponowana „samoreplikująca się księżycowa elektrownia słoneczna” może obniżyć koszty czterokrotnie. Taka roślina mogłaby tworzyć satelity słoneczne z materiału księżycowego przy użyciu samoreplikujących się systemów zdolnych do tworzenia dokładnych replik samych siebie, a następnie rozmieszczania ich na geostacjonarnej orbicie Ziemi za pomocą liniowego akceleratora elektromagnetycznego.
Głównym tematem serii jest sposób, w jaki baza księżycowa zapewni możliwości współpracy między segmentami prywatnymi i publicznymi oraz różnymi narodami. ISS jest doskonałym przykładem tego, jak ludzie na całym świecie mogą skorzystać ze wspólnego programu naukowego. Nic dziwnego, że NASA chce rozszerzyć taki model (COTS) na Księżyc (LCOTS). Oprócz obecności ludzi na Księżycu takie wydarzenie pomoże opracować technologie, które uczynią Marsa bardziej dostępnym w nadchodzących latach.
Ogólnie rzecz biorąc, wszystko to wydaje się interesujące: wrócić na Księżyc i położyć podwaliny pod stałą osadę ludzką. A potem - na Marsa, do pasa asteroid, poza Układ Słoneczny. Im bardziej rozwinie się baza księżycowa, tym z czasem pojawi się więcej możliwości dalszego rozwoju.