Человечество возвращается на Луну, но на этот раз — чтобы остаться. К 2030-м годам NASA, ESA, Китай и частные компании планируют построить первые постоянные базы. Но строить на Луне не так, как на Земле: нет воздуха, перепады температур достигают 300 °C, космическая пыль острая, как битое стекло, а радиация в 200 раз выше.
Как будут выглядеть лунные дома, из чего их построят и как защитят обитателей? Рассказываю.
1. Где строить — кратеры, лавовые трубы и полюса
Первые лунные базы, скорее всего, разместят на южном полюсе. Там есть вода (лёд в вечно затенённых кратерах) и почти постоянный солнечный свет (для энергии) на соседних пиках.
Другой вариант — лавовые трубы. Под лунной поверхностью есть гигантские пустоты (десятки метров в ширину и километры в длину), оставшиеся от древней вулканической активности. Толща грунта над трубой (5–10 метров) сама по себе даёт защиту от радиации и микрометеоритов. Построить базу внутри такой трубы — значит получить готовый «подвал» с постоянной температурой и минимальными доработками.
Кроме того, кратеры на полюсах дают естественную радиационную защиту от горизонтальных лучей. Внутри кратера всегда тень, что помогает сохранять лёд.
2. Из чего строить — привезем или напечатаем на месте
Завозить стройматериалы с Земли дорого (около $1 млн за кг). Поэтому используют реголит — лунный грунт, которого в избытке.
Технология — 3D-печать из реголита. Робот-экскаватор собирает грунт, перемешивает с магнезиальным связующим или расплавляет мощным лазером (солнечным или электрическим). Полученная масса укладывается слоями, формируя стены и своды. Прочность такого материала сравнима с бетоном.
Главный недостаток: реголит содержит острые микрочастицы, раздражающие лёгкие и механизмы. Поэтому стены изнутри будут покрывать герметичным слоем (например, полимерной плёнкой). Эксперименты на Земле уже показали, что 3D-печать из имитатора реголита работает.
3. Защита от радиации и микрометеоритов — подушка из грунта
На Луне нет атмосферы и магнитного поля. Космонавт получает за день такую же дозу, как за год на Земле. Поэтому стены базы должны быть толстыми.
Жилые модули закапывают в грунт или обкладывают мешками с реголитом (или 3D-печатью) толщиной не менее 2–3 метров. Это снижает радиацию до безопасного уровня (сравнимого с уровнем на МКС). Внутри лавовой трубы достаточно просто установить герметичные надувные модули без дополнительной защиты — кровля из породы уже есть.
Окна будут проблемой — любой иллюминатор пропускает радиацию. Вероятно, окна заменят экранами (виртуальная реальность, внешние камеры). Или будут использовать специальное свинцовое стекло, но это тяжело.
4. Атмосфера и вода — замкнутый цикл
База должна быть герметичной, с внутренним давлением 0,3–0,5 атм (как на МКС). Дышать будут смесью кислорода и азота.
Кислород можно получать электролизом воды (воды на полюсах достаточно). Азот придётся возить с Земли — на Луне его почти нет, но он расходуется медленно (подпитка утечек). Вода добывается изо льда: нагреть реголит, сконденсировать пар, очистить.
Система жизнеобеспечения будет замкнутой: очистка воздуха, регенерация воды из мочи и конденсата, утилизация отходов. Всё это уже отработано на МКС. Для еды сначала будут привозить готовые рационы, затем — выращивать растения в гидропонных теплицах (светодиоды, сбор воды).
5. Пыль — главный враг, которого не видно
Лунная пыль (реголит) — это микроскопические частицы с острыми краями, похожие на битое стекло. Она абразивна, токсична, липнет ко всему.
Пыль попадает в скафандры, заедает шарниры, царапает шлемы и может вызвать «лунную лихорадку» (аллергию и фиброз лёгких). У астронавтов «Аполлона» были проблемы с пылью — она проникала в жилой модуль, вызывала чихание и раздражение глаз.
Решения:
- Шлюз с эффективной очисткой (щётки, сжатый воздух, специальные покрытия).
- Пылезащитные «коврики»-ловушки.
- Работа на улице в герметичных скафандрах с двойным шлюзованием.
- Постоянная уборка внутри (пылесосы с фильтрами).
Возможно, на базах будут использовать электростатическое отталкивание пыли (заряжать частицы и собирать их пластинами).
6. Интерьер — не как на МКС
МКС тесная, все стены заставлены приборами. Лунные базы будут просторнее (в лавовых трубах — большие объёмы) и комфортнее.
- Стены обшивают мягким материалом (как в скафандрах), чтобы не удариться.
- Освещение — светодиодное, имитирующее земные сутки (холодный день, тёплый вечер).
- Спортзал с тренажёрами для поддержания мышечного тонуса (в 1/6 земной гравитации).
- «Зелёные комнаты» с растениями для психологической разгрузки.
- Личные каюты с спальным мешком, но уже без пристёгивания (гравитация есть, хоть и слабая).
Кровати будут горизонтальными (можно лежать с подушкой), а не вертикальными мешками, как на МКС. Ощущение «верха-низа» вернётся, хотя и ослабленное.
Лунная архитектура — это не фантастика. Прототипы напечатанных из реголита модулей уже тестируют на Земле. Лавовые трубы разведывают радаром с орбиты. К 2035 году, вероятно, появится первая постоянно обитаемая база на южном полюсе Луны. А к середине века — и марсианские поселения, построенные по тем же принципам.
А вы хотели бы жить в напечатанном из грунта доме на Луне? Или считаете, что Земля надёжнее? Делитесь в комментариях!