Це 3000 рік. Використовуючи всі природні ресурси Землі, люди стали космічною расою і створили колонії на Місяці. Великі, герметичні куполи скупчуються по всій його поверхні, в яких розміщуються міста, в яких живуть сотні тисяч людей. Ця холодна сіра скеля якось стала новим домом людства.
Звичайно, це чиста наукова фантастика. Але жодне бачення майбутнього не повне без позаземної колонії людей, і оскільки Місяць є найближчим до нашої планети небесним тілом, його найпростіше уявити як наш футуристичний дім.
Але чи відповідає це бачення дійсності? Чи буде Місяць одного дня гарячою властивістю, і якщо так, то скільки людей може реально підтримувати його небажаний пейзаж?
Один із способів відповісти на це питання спрощено - розглянути область Місяця. Площа поверхні Місяця становить приблизно 15,9% загальної площі суші Землі (виключаючи площу Землі, покриту океанами). Технічно, якби ми упакували цю зону на густині найнаселеніших міст Землі, ми змогли б помістити трильйони на поверхні Місяця.
Але скільки людей може вміститися на поверхні Місяця - це зовсім інше питання, ніж скільки людей, які світ може стійко підтримувати. І в цьому плані місяць, безумовно, є біднішим двоюрідним братом.
"Це досить безплідне місце", - сказав Дарбі Дайар, старший вчений Інституту планетарних наук в Арізоні та професор астрономії в коледжі Маунт Холідок у штаті Массачусетс. "Кожен вид прагне розширити свою екологічну нішу. Але нова" ніша ", яка є Місяцем, дуже непривітлива для людей", - сказав Діар в Live Science.
Повітря для дихання
На відміну від Землі, вода не спадає вільно на місячну поверхню і збирається в тіла, з яких ми могли пити. Найважливіше, що Місяцю також не вистачає атмосфери з повітрям, що дихає. Також природний супутник Землі не має існуючих екосистем, які могли б зручно підтримувати сфери сільського господарства. Місяць також вразливий до сонячних бур, вивержень із поверхні сонця, які випромінюють електромагнітне випромінювання, яке Місяць - без захисту магнітного поля - не може відхилити. Також є величезні температурні крайнощі та довгі, чергуються періоди темряви та світла, сказав Діар.
Все це може зробити життя на Місяці здаватися неможливим. Але дивно, що це не так. Насправді основи людського існування - повітря, вода, їжа та укриття - теоретично не є такими недосяжними на Місяці, як можна було очікувати.
Займіть повітря. Для підтримки початкової популяції на декількох сотнях людей на Місяці нам слід було б почати з транспортування повітря до місячної поверхні, закачування його в герметичні споруди, в яких люди живуть. Це здається нестійким, але в короткостроковій перспективі це було б фактично економічно вигідно, - сказав Маркус Ландграф, керівник проекту Місяця в Європейському космічному агентстві. "Люди не використовують багато повітря, і тривалий час нам не потрібно буде робити повітря на Місяці. Ми можемо вносити його", - сказав він. "Транспортні витрати на це все ще підлягають керуванню."
Якщо б це населення зросло до десятків тисяч, однак нам би знадобилося синтезувати кисень на Місяці, дорогий процес. Але Ландграф заявив, що зростання космічних розробок у найближчі десятиліття може зробити процес більш економічним.
Це тому, що для руху космічних кораблів потрібен кисень, тому, якщо попит зростатиме, "є більш економічним сенсом будувати генератори кисню на Місяці для ракетного палива, а не для пиття води та повітря для людей", - сказав Ландграф. Це призведе до зниження собівартості продукції, що дозволить дешевше виробляти повітря для мешканців місяця.
Вода, вода скрізь
А як щодо води? До декількох десятиліть тому дослідники вважали, що Місяць повністю сухий. Але тепер вони знають, що на поверхні місяця розкинулася дивовижна кількість рідини.
"Ми вважаємо, що вода залишається з того часу, коли утворюється Місяць. І ми знаємо, що комети, які в основному є брудними сніжними кулями, періодично впливають на поверхню Місяця", - сказав Діар. "Є хороші докази, які дозволяють припустити, що ті, де комети вплинули на поверхню, все ще мають крижані резервуари".
Ще одне джерело води, за її словами, надходить сонячним вітром, який реве по космосу; Заряджені протонами, вони на Місяці стикаються з електронами, утворюючи водень.
Все це додає до пристойної кількості місячної води, можливо, достатньо для підтримки значної кількості населення. І ми вже розробили технології на Міжнародній космічній станції для переробки питної води з душової води, сечі та поту космонавта. Це навіть може використовувати вологу від їх дихання. На Місяці ця технологія могла б створити джерело води із замкнутим циклом для мешканців.
Але навіть при переробці, сказав Діар, ці запаси води не були б нескінченними; переробка води знову і знову приводить до певних втрат, тому запаси потрібно буде поповнювати раз у раз. Більше того, видобуток води Місяця шляхом дроблення місячних скель та виривання льоду з глибоких кратерів потребуватиме величезних, затратних витрат енергії, зазначив Дайар.
"Моє особисте відчуття полягає в тому, що колонізація Місяця буде залежати від того, щоб ми приносили туди водень", - сказала вона. Транспортувати це теж дорого: близько 220 000 доларів за кілограм, зазначив Landgraf.
Не знаючи, скільки води зараз знаходиться на поверхні Місяця, також важко підрахувати, скільки людей це могло б підтримати. Але ми принаймні знаємо, що, можливо, достатньо забезпечити відносно стійке джерело води. У будь-якому випадку Ландграф підрахував, що місячним піонерам не потрібно буде забирати водні ресурси Місяця принаймні перші п’ять-10 років поселення; буде досить дешево транспортувати воду туди і переробляти її для десятків або близько того людей, які в першу чергу можуть назвати Місяць своїм домом.
Що стосується місячного землеробства, ми могли б імітувати умови росту Землі з "майже екосистемними закритими куполами", - сказав Ландграф. Підживлюючись довгими приступами сонячного світла і обсипаючись вторинною водою, місячне землеробство могло б нароститися, щоб годувати тисячі. Існує вже безліч досліджень, які дозволяють припустити, що вирощування сільськогосподарських культур у космосі спрацює.
Прилетіть до Місяця
Є ще багато невідомих відомостей про те, як ми все це зробимо на практиці. Але теоретично природні ресурси можуть підтримувати на Місяці десятки тисяч, навіть мільйони людей. Тож чому б там не було вже сотні нас там, дивлячись на Землю?
Оскільки найбільші обмеження колонізації Місяця - це не обов'язково обмеження природних ресурсів, сказав Ландграф, а величезна вартість транспортування людей туди космічними кораблями. Це зробити більш економно, зажадає сміливих технологічних стрибків - як винахід космічних ліфтів. Якби у нас це було, "тоді ми говоримо про десятки тисяч людей на Місяці", - сказав Ландграф. "Тож насправді вода тут не є обмеженням. Це транспорт".
Є ще один застереження, і саме тут ми різко повертаємося до реальності: наразі колонізація Місяця насправді не є метою. Звичайно, ми могли розглядати Місяць як своєрідний ковчег Ноя у випадку земного апокаліпсису. Але в даний час міжнародні космічні агенції розглядають Місяць не як форпост від катастрофи, а як дослідницький вузол - і потенційну базу, з якої можна вивчити решту нашої Сонячної системи.
При такому підході Ланграф сказав, що ми можемо звернутися до Антарктиди за підказками про житло людини. Напевно, наймісячніше місце існування на Землі, Антарктида є домом для коливаючого сезонного населення від однієї до чотирьох тисяч дослідників, які борються із замерзанням, сухими умовами, щоб виконувати свою роботу. Оскільки дослідження в даний час спрямовані на планування місячного проживання, це дає нам уявлення про те, скільки людей може реально жити на Місяці в найближчі десятиліття: кілька тисяч одночасно, а не мільйони чи мільярди.
Навіть це населення, мабуть, скоротиться, замінившись дешевшими та ефективнішими роботами з часом, повідомляє Dyar. "У міру вдосконалення технологій є дуже мало причин, чому вам дійсно потрібно направляти людину, щоб зробити наукові дослідження", - сказала вона.
Однак це не означає, що наші мрії про місячне громадянство закінчилися. Є ще один фактор: невгамовний потяг людства досліджувати. Це може змусити майбутні покоління колонізувати Місяць мільйонами або використовувати його як стартовий майданчик для інших експедицій у космос.
"Люди - один з небагатьох видів, який завжди вивчають, навіть якщо немає потреби", - сказав Ландграф. "був дуже успішним у цій стратегії. Чи було б сенс це змінити? Я не думаю, що так".
- Ці 6 аварій майже зірвали місію Аполо 11 на Місяць
- Що робити, якщо люди ніколи не висаджувалися на Місяць?
- Що на дальній стороні Місяця?
Примітка редактора: Ця стаття була оновлена, щоб виправити твердження про область Місяця порівняно з площею Землі, яка не вказала, що означає область Землі, яка не покрита океанами.
