Takže chceme letět na Měsíc. Proč? Protože Měsíc je pro nás ideálním „zastávkovým stanovištěm“ pro akumulaci materiálů a pracovní síly mimo hluboký gravitační studna Země. Z Měsíce můžeme vysílat mise do hlubokého vesmíru a převážet kolonisty na Mars. Turisty může zajímat i krátká návštěva. Těžební společnosti se tam bezpochyby budou chtít utábořit. Velkým lákadlem je také snaha o vědu. Z jakéhokoli důvodu, abychom si udrželi přítomnost na tomto malém zaprášeném satelitu, budeme muset vybudovat základnu na Měsíci. Ať už to bude krátkodobé nebo dlouhodobé, člověk bude muset kolonizovat Měsíc. Ale kde bychom bydleli? Jak bychom mohli přežít v této nepřátelské krajině? Zde zasáhnou stavební inženýři, aby navrhli a postavili nejextrémnější stanoviště, jaká kdy byla vytvořena…
Pilotované mise na Mars zabírají hodně pozornosti, pokud jde o kolonizační úsilí, takže je na čase, abychom se zaměřili na probíhající a zavedené koncepty kolonizace Měsíce. V současné době máme způsob, jak se tam dostat (koneckonců, je to téměř 40 let od Apolla 11) a naše technologie je dostatečně pokročilá, aby udržela život ve vesmíru, dalším krokem je začít budovat... V tomto prvním díle „Building a Moon Base“, podíváme se na bezprostřední problémy, kterým čelí inženýři při plánování stanovišť v měsíční krajině.
„Building a Moon Base“ je založen na výzkumu Hayma Benaroyi a Leonharda Bernolda („Inženýrství měsíčních základen“)
Stále zuří debata, zda by se měl člověk nejprve usadit na Měsíci nebo na Marsu. Mars je často považován za největší výzvu pro lidstvo: žít na jiné planetě než na Zemi. Ale shlíží na nás během bezmračných nocí jasný a dosažitelný Měsíc. Odtud můžeme vidět detaily měsíční krajiny pouhým okem, je tak astronomicky blízko ve srovnání s planetami, že mnozí věří, že Měsíc by měl být naším prvním přístavem, než začneme šest měsíců (v nejlepším případě) cesta na Rudou planetu. Pomáhá to také, protože už jsme tam byli…
Názor se v posledních letech poněkud posunul od plánu „Mars Direct“ (v polovině 90. let) k myšlence „Nejdřív Měsíc“ a tento posun nedávno zdůraznil americký prezident George W. Bush, když v roce 2004 stanovil plány pro obnovení přítomnosti na Měsícipředmůžeme začít plánovat Mars. To dává smysl; Zbývá identifikovat mnoho lidských fyziologických problémů a technologii kolonizace lze v plném rozsahu otestovat pouze tehdy, když… no… kolonizujeme.
Pochopení toho, jak se lidské tělo přizpůsobí životu v nízkém G a jak budou fungovat nové technologie na místě dostatečně blízko k domovu, bude nejen jistota pro měsíční kolonisty a astronauty, ale bude to také rozumné. Zkoumání vesmíru je dostatečně nebezpečné, minimalizace rizika selhání mise bude pro budoucnost pilotovaného průzkumu Sluneční soustavy zásadní.
Kde tedy začít při navrhování měsíční základny? Vysoko na seznamu stavebních inženýrů, kteří mají udělat, by bylo poškození, kterému mohou stavební materiály čelit, když jsou vystaveny vakuu. Poškození způsobené silnými teplotními výkyvy, vysokorychlostními dopady mikrometeoritů, vysokými vnějšími silami z tlakových stanovišť, křehkostí materiálu při velmi nízkých teplotách a kumulativním otěrem vysokoenergetickým kosmickým zářením a částicemi slunečního větru, to vše bude mít velký význam ve fázi plánování. Jakmile jsou nastíněna všechna nebezpečí, může se začít pracovat na samotných konstrukcích.
Měsíc působí gravitační silou 1/6 gravitační síly Země, takže inženýři budou moci stavět struktury s menší gravitací. Pokud je to možné, měly by být také použity místní materiály. Náklady na vypuštění stavebních zásob ze Země by byly astronomické, takže stavební materiály by se měly spíše těžit než dovážet. Lunární regolit (jemná zrna rozdrcené měsíční horniny) lze například použít k pokrytí částí stanovišť, aby ochránil osadníky před rakovinotvorným kosmickým zářením a poskytl izolaci. Podle studií je k ochraně lidského těla před „bezpečnou“ úrovní radiace na pozadí vyžadována tloušťka regolitu nejméně 2,5 metru. Bude také vyžadována vysoká energetická účinnost, takže konstrukce musí zahrnovat vysoce izolační materiály, aby byly zajištěny minimální tepelné ztráty. Je třeba zvážit další ochranu před dopady meteoritů, protože Měsíc má atmosféru blízkou nule nezbytnou ke spálení přicházejícího vesmírného odpadu. Možná by byl dobrý nápad podzemní obydlí?
Vlastní stavba základny bude sama o sobě velmi obtížná. Je zřejmé, že prostředí s nízkým G představuje pro stavební dělníky určité potíže se obejít, ale nedostatek atmosféry by byl velmi škodlivý. Bez akumulace vzduchu kolem vrtacích nástrojů se dynamické tření během vrtání zesílí a vytváří obrovské množství tepla. Vrtáky a kámen se spojí a brání postupu. Pokud by bylo třeba provést demoliční úkoly, výbuchy ve vakuu by vytvořily bezpočet vysokorychlostních střel, které by prorazily vše, co jim stálo v cestě, bez atmosféry, která by je zpomalila. (Nechtěli byste během těžby večeřet v nafukovacím prostředí, kdyby vám letěl úlomek skály...) Také vymrštěný prach by vše zakryl a staticky by se usadil na strojích a všechno by kontaminoval. Dekontaminace pomocí vzduchových zámků nebude dostatečně účinná, aby odstranila veškerý prach ze skafandrů, měsíční prach by byl pohlcen a vdechnut – zdravotní riziko, které plně nepochopíme, dokud tam nebudeme.
- Budování měsíční základny: Část 1 – Výzvy a nebezpečí
- Budování měsíční základny: Část 2 – Koncepty stanovišť
- Stavba měsíční základny: Část 3 – Návrh konstrukce
- Stavba měsíční základny: Část 4 – Infrastruktura a doprava
„Building a Moon Base“ je založen na výzkumu Hayma Benaroyi a Leonharda Bernolda („Inženýrství lunárních základen')
Viz také:
- Čtvrtletní lunární základna (LBQ)
- Lunarpedia.org
- Měsíční společnost