Прошло 50 лет после посадки на Луну, и частные компании стремятся построить постоянные базы на поверхности спутника, но никакие инновации не могут полностью свести на нет связанные с этим риски.
Условия на поверхности Луны, мягко говоря, экстремальные. Она имеет 28-дневный период вращения, в результате чего две недели непрерывного солнечного света сменяются двумя неделями темноты. Поскольку на Луне отсутствует какая-либо атмосфера для распределения тепла от солнца, температура в течение дня может повыситься до 130 °C, а ночью опуститься до -247 °C.
Никуда не деться и от космического излучения. Жители колонии должны будут строить здания со стенами, достаточно толстыми, чтобы блокировать поступление излучения, и использовать громоздкие скафандры. Стены также должны выдерживать перепады давления между внешней и внутренней сторонами и справляться с воздействием микрометеоритов - крошечных камней и пыли, летящих на высоких скоростях.
Для этого создали "лунный бетон" - смесь серы и наполнителя, так как в нем нет пор и воды, которая очень ценна в космических условиях.
Новая проблема - низкая гравитация на луне - составляет шестую часть от гравитации на Земле. Со временем это может вызвать потерю мышечной массы и плотности костей. Любое постоянное лунное поселение должно минимизировать эти риски, выполняя физические упражнения.
Колония должна надежно вырабатывать воздух для дыхания, обеспечивать кислород и удалять диоксид углерода. Международная космическая станция (МКС) использует электролиз для расщепления воды на кислород и водород, выпуская углекислый газ просто в космос.
Источник питания
МКС содержит шесть астронавтов при полном экипаже и требует от 75 до 90 кВт мощности для всего, от жизнеобеспечения и питания научного оборудования до рециркуляции воды. Для колонии это - обязательный минимум, но что если жителей луны будет больше?
Одним из вариантов будет использование солнечных батарей. Но если база расположена в экваториальных областях, солнечные панели будут вырабатывать энергию только в течение 14 дней светового дня, а затем будут 2 недели темноты.
В последние годы был большой интерес к миниатюрным ядерным реакторам. Проблема в том, что даже небольшие реакторы могут весить несколько тонн, учитывая, что их нужно будет транспортировать с Земли.
Альтернативой являются радиоизотопные тепловые генераторы, которые генерируют электрический ток из разности температур между радиоактивным материалом и более холодной внешней средой. На Земле они не очень эффективны, так как комнатная температура довольно теплая, но в затененных областях луны становится очень холодно. Эти устройства часто использовались в качестве источника питания для зондов дальнего космоса, которые перемещаются слишком далеко от Солнца, чтобы использовать солнечную энергию.
Пища
Мясо и другие продукты питания должны поставляться судами снабжения, поскольку сельское хозяйство требует большой инфраструктуры для практического использования. Однако теоретически возможно выращивать растения в лунной почве - компьютерные модели показывают, что помидоры и пшеница могут прорасти.
В то время как в лунной почве имеется много питательных веществ для сельскохозяйственных культур, отсутствие азота в ней остается серьезной проблемой. Мы можем устранить некоторые из этих проблем, используя технику, известную как гидропоника - выращивание растений в воде, а не в почве, с помощью светодиодов, обеспечивающих искусственный солнечный свет.
Последним важным соображением для любой будущей лунной колонии является здоровье и безопасность. Лунная база должна быть самодостаточной с медицинской точки зрения, требующей большего веса для отправки на Луну в виде медицинского оборудования и обученного персонала.
Основано на материалах theconversation.com