כיצד אנו מסתערים על הירח?

ברוך הבא לחזור לסדרה המתמשכת שלנו, "המדריך הגמור לטרור-פורמינג"! אנו ממשיכים במבט על הירח, ודנים כיצד ניתן יום אחד להתאים אותם למגורים אנושיים.

מאז תחילת עידן החלל, חוקרים ועתידנים חקרו את הרעיון להפוך עולמות אחרים למלא צרכים אנושיים. תהליך זה, הידוע כטורפורמיישן, קורא להשתמש בטכניקות הנדסיות סביבתיות כדי לשנות את הטמפרטורה, האטמוספירה, הטופוגרפיה או האקולוגיה של כדור הארץ או הירח (או את כל האמור לעיל) כדי להפוך אותו ל"דומה לאדמה ". כגוף השמימי הקרוב ביותר של כדור הארץ, הירח נחשב זה מכבר לאתר פוטנציאלי.

כל מה שנאמר, הקולוניזציה ו / או הטמעה של הירח יהיה קל יחסית בהשוואה לגופים אחרים. בשל קרבתו, הזמן שייקח להובלת אנשים וציוד אל פני השטח וממנו יופחת משמעותית, וכך גם עלויות הפעולה. בנוסף, הקירבה פירושה שאפשר להעביר את הכוח למשאבים ומוצרים המיוצרים על הירח לכדור הארץ בפחות זמן רב, וגם ניתן היה ליישם ענף תיירותי.

מושבת ירח בדיוני:

נושא הקמת התנחלויות אנושיות על הירח הוא אחד מצריכי הבסיס הפופולאריים ביותר בתחום המדע הבדיוני. ואילו הרוב המכריע של הסיפורים כולל יישובים ירחיים שנבנו על פני השטח באמצעות כיפות אטומות או מתחת לפני השטח, יש כמה דוגמאות בהן הירח עצמו הופך לסביבה שמאפשרת לבני אדם.

הדוגמה המוקדמת ביותר הידועה היא אולי הסיפור הקצר "La Journée d'un Parisien au XXI^ה siècle ”(" יום של פריזאי במאה ה -21 "), שנכתב על ידי הסופרת הצרפתית אוקטבה בלארד. סיפור זה שוחרר בשנת 1910, כולל אווירה שנוצרת בהדרגה והצטממות של צמחיה על מנת להפוך את הירח למקדש למינים בסכנת הכחדה ובמתיישבים אנושיים.

בשנת 1936, הסופר האמריקני C.L. מור כתב גן העדן האבוד, אחד מכמה רומנים שמתרחשים ביקום "צפון מערב סמית" שלה, שבמרכזו טייס חללית ומבריח המתגורר במערכת סולארית מושבתת. ברומן זה היא מציגה את הירח כמקום פורה של פעם, ומתארת ​​כיצד הוא הפך בהדרגה לשממה חסרת אוויר. בשנת 1945 שוחרר הסופר והאקדמאי הבריטי סי. לואיס הכוח ההוא, שבו הירח (סולבה) מתואר כבית הגזע של גזענים קיצוניים.

ארתור סי קלארק כתב כמה רומנים וסיפורים קצרים שכללו מושבות ירח בין שנות החמישים לשבעים. בשנת 1955, הוא כתב אור אדמה, בה נתפס יישוב ירחי במדורה בהתרחשות המלחמה בין כדור הארץ וברית בין מאדים ונוגה. בשנת 1961, נפילת מונדוסט פורסם, שם שייט תיירים (סלנה) שוקע בתוך ים של אבק ירח.

בשנת 1968, הרומן המיוחד של קלארק 2001: אודיסיאה בחלל שוחרר, שחלקו מתרחש על ירח מושקע בו נמצא מונולית מסתורית (הידועה בשם Anomal Magnetic Tycho, או TMA-1). מפגש עם רמהששוחרר בשנת 1973, מזכיר גם ירח מושקע, שהוא חלק ממצב התפשטות מערכת השמש המכונה כוכבי הלכת המאוחדים.

רוברט א. היינליין כתב רבות גם על התיישבות אנושית בירח. אחד המוקדמים ביותר שלו היה האבנים המתגלגלות (1952), שבמרכזה משפחה יוצאת דופן (האבנים) שחיה על ירח מיושב, אך בוחרת לעזוב כדי לחקור את מערכת השמש. בשנת 1966 הוציא את הרומן זוכה פרס הוגו הירח הוא פילגש קשה, שבה מושבת ירח תת-קרקעית ברובה מספקת לכדור הארץ מזון ומינרלים.

האוכלוסייה, המכונה "Lunies", היא בעיקר צאצאיהם של אסירים (בעיקר אסירים פוליטיים) החיים תחת ממשל כדור הארץ. בעזרת בינה מלאכותית, קבוצה של מחפשי עצמאות משיקה מרד ומאבקת את עצמאותם מכדור הארץ. הפרק השלישי, החתול שהלך בין חומות (1985) מתרחש בלונה חופשית מספר שנים לאחר מכן.

בשנת 1988 שחרר קים סטנלי רובינסון הלונאטים, העוסקת בקבוצת כורים משועבדים שנאלצים לעבוד מתחת לפני השטח של הירח שמשיקים מרד. ובסיפור הקצר "Byrd Land Six" (2010), הסופר הבריטי אלסטאייר ריינולדס מתאר מושבת ירח שמבוססת סביב כריית הליום -3. הרשימה עוד ארוכה, ובאמתחתה מאות (אם לא אלפי) דוגמאות של בני אדם החיים על הירח בעתיד הקרוב והרחוק.

לימוד התיישבות ירח:

במהלך העשורים האחרונים הועלו הצעות רבות לבניית מושבה (או מושבות) על הירח. הרוב קמו עם כניסתם של עידן החלל ותוכנית אפולו. ובשנים האחרונות יותר, עם הצעות לחזור לירח בשנות העשרים של המאה העשרים, יש עניין מחודש ביצירת הסדר קבע. עם זאת, יש כמה הצעות מדעיות שקדמו למאה העשרים.

לדוגמה, בשנת 1638 כתב הבישוף ג'ון וילקינס - איש דת אנגלי, חוקר טבע וחבר בחברה המלכותית. שיח העוסק בעולם חדש וכוכב אחר, בו ניבא מושבה אנושית בירח. מדען הרקטות והאסטרונאוטיקה הרוסית הנודע קונסטנטין ציולקובסקי (1857-1935) - שהציע לראשונה את הרעיון של מעלית החלל - הציע גם שיישוב ירחי יהיה צעד מרכזי באנושות להפוך למין מרחיק חלל.

בשנות החמישים והשישים החלו הצעות לכדור שלג עם הקמת תוכנית אפולו, שם התוכניות להצבת אסטרונאוטים על הירח הובילו באופן טבעי לרעיונות ליצירת בסיסים קבועים ואף להתנחלויות שם. בשנת 1954 הציע ארתור סי קלארק שניתן ליצור בסיס ירחי באמצעות מודולים מתנפחים אשר אז יכוסו באבק ירחי לבידוד.

היישוב הראשוני היה כרוך באסטרונאוטים בבניית מבנים דמויי איגלו ותורן רדיו מתנפח, שאחריו תוקם הקמת כיפה גדולה וקבועה יותר. הצעתו קראה גם לטיהור אוויר המסופק על ידי פילטר מבוסס אצות, כור גרעיני שיספק כוח ותותחים אלקטרומגנטיים (כלומר נהגי המונים) משגרים מטענים ודלקים לספינות בין-כוכביות בחלל.

בשנת 1959 פרסם ג'ון ש. רינהרט - מנהל המעבדה לחקר הכרייה בבית הספר למכרות בקולורדו - בהצעה שכותרתה "קריטריונים בסיסיים לבניית ירח". כתב העת של האגודה הבין-פלנטרית הבריטית. מושג זה ל"בסיס צף "כלל מחצית צילינדר עם חצי כיפות בשני הקצוות ומגן מיקרומטורואידי שהונח מעל הבסיס. מושג זה התבסס על התיאוריה המקובלת דאז כי ישנם אוקיינוסים של אבק על הירח שהיו בעומק של קילומטר וחצי (1 מייל) בעומק באזורים מסוימים.

במהלך תקופה זו צצו מספר תוכניות להתקנות צבאיות על הירח. אלה כללו את "אופק הפרויקט" (1959), תוכנית של צבא ארה"ב להקמת מבצר על הירח עד 1967. חיל האוויר האמריקני הציע גם את פרויקט לונקס בשנת 1961, שחזה הקמת בסיס חיל אוויר תת-קרקעי על הירח על ידי 1968.

בשנת 1962 פרסמו ג'ון דיניק (מנהל התוכניות לתוכניות המתקדמות של נאס"א) וסטנלי זאהן (מנהל טכני של לימודי בסיסי ירח בחטיבת החלל של חברת מרטין) הצעה שכותרתה "בסיס ירח". התפיסה שלהם קראה לבסיס תת-קרקעי הממוקם בים השלווה, שיסמוך על כורים גרעיניים לשלטון ועל מערכת סינון אוויר מבוססת אצות.

בשנים האחרונות יותר, סוכנויות חלל מרובות הציעו הצעות לבניית מושבות על הירח. בשנת 2006 הודיעה יפן על תוכניות לבסיס ירח עד שנת 2030. רוסיה הציעה הצעה דומה בשנת 2007, שתוקם בין השנים 2027-32. בשנת 2007 הציע ג'ים בורק מאוניברסיטת החלל הבינלאומית בצרפת ליצור את תיבת לונא נח כדי להבטיח שהתרבות האנושית תשרוד אירוע קטציסטי.

באוגוסט 2014 נפגשו נציגי נאס"א עם מנהיגי התעשייה כדי לדון בדרכים חסכוניות לבניית בסיס ירחי באזורי הקוטב עד שנת 2022. בשנת 2015, נאס"א תיארה מושג להתיישבות ירחית שתסתמך על עובדים רובוטיים (המכונה טרנס - פורמרים) והליוסטטים ליצירת יישוב ירחי סביב אזור הקוטב הדרומי של הירח. ובשנת 2016 הציע יוהאן-דיטריך וורנר, ראש ה- ESA החדש, כפר בינלאומי על הירח כיורש תחנת החלל הבינלאומית.

שיטות פוטנציאליות:

כשמדובר בטורפורמציה של הירח, האפשרויות והאתגרים דומים מאוד לאלה של מרקורי. בתור התחלה, לירח יש אטמוספרה כל כך דקה שאפשר להתייחס אליה רק ​​כאל אקוספירה. מה שכן, היסודות הנדיפים הנחוצים לכל החיים הם במחסור (כלומר מימן, חנקן ופחמן).

ניתן לטפל בבעיות אלה על ידי לכידת שביטים המכילים אייסי מים ונדיפים והרסם אל פני השטח. השביטים היו סובלימציים, מפזרים גזים ואדי מים כדי ליצור את האווירה. השפעות אלה ישחררו גם מים שנמצאים בריגולית הירח, שעלולים בסופו של דבר להצטבר על פני השטח ליצירת גופי מים טבעיים.

העברת המומנטום משביט זה גם תגרום לירח להסתובב במהירות רבה יותר, ותאיץ את סיבובו כך שהוא כבר לא יהיה נעול בזמן. לירח שהוזנק לסיבוב פעם אחת על צירו בכל 24 שעות היה מחזור יומי קבוע, מה שמקל על ההתיישבות וההסתגלות לחיים בירח.

קיימת גם אפשרות לחלק חלקים של הירח באמצעות צניחת דרך באופן שדומה לטראפורמציה של אזור הקוטב של מרקורי. במקרה של הירח, זה היה מתרחש במכתש שקלטון, שם כבר מצאו מדענים עדויות לקרח מים. בעזרת מראות סולאריות וכיפה ניתן היה להפוך מכתש זה למיקרו אקלים בו ניתן היה לגדל צמחים וליצור אווירה נושמת.

יתרונות פוטנציאליים:

בהשוואה לכוכבי לכת וירחים אחרים במערכת השמש, ישנם כמה יתרונות לשיקום ולירידה מחדש של הירח. הברור ביותר הוא קרבתו לכדור הארץ. בהשוואה למאדים, ונוס, מרקורי או מערכת השמש החיצונית, העלות והזמן שייקח להובלת אנשים וחומרים לירח וממנו היו נמוכים משמעותית.

בנוסף, הפצצת פני השטח באמצעות שביטים עלולה להניב גם אטמוספרה וגם את המומנטום הדרוש כדי לסובב את כדור הארץ אל מחזור דמוי כדור הארץ. בהשוואה לכוכב לכת כמו מאדים וונוס, זה ידרוש פחות שביטים משמעותית כדי להשיג זאת - בערך 100 לעומת כמה אלפים.

נוכחות קרח מים בקרקע הירח, והמטמון הגדול סביב אזור הקוטב הדרומי, יאפשרו גם יצירת מים לפני השטח (ברגע שהופעל אפקט חממה). יחד עם שביטים שהפציצו את פני השטח, אפשר לעשות זאת על ידי הכנסת אייקס מתאן ואמוניה, שניתן לקצור אותם מירח כמו טיטאן וחגורת קויפר. פיקוח על המאמצים הטרור-פורמיים יהיה גם קל יותר בזכות קרבתו של הירח, ודורש הרבה פחות תשתיות.

בינתיים, מושבות על הירח היו מציעות יתרונות רבים. בסיס המשאבים המקומי יספק הזדמנויות לניצול משאבים במקום, כמו גם חומרי גלם הדרושים למשימות עמוק יותר בחלל. לדוגמה, מכיוון שהירח דומה בהרכבו לכדור הארץ, יש לו אספקה ​​רבה של מינרלים שניתן לכרות לשימוש בכדור הארץ. ניתן להשתמש ברגולית ירח שנקטף מעל פני השטח ליצירת מיגון קרינה והתיישבות כיפתית על פני השטח.

אספקת קרח המים של הירח, הנמצאת בשפע במיוחד באזור הקוטב הדרומי, תשמש גם כמקור קבוע של מים לקולוניסטים. ניתן לקצור בקלות את הליום -3 מכיוון שהוא שופע בשכבה העליונה של רגולית הירח לשימוש בכורים היתוך, ומספק אספקת אנרגיה נקייה ויציבה הן למושבות הירח והן לכדור הארץ.

בסיס ירחי יכול לשמש גם כנקודת עצירה למשימות בהמשך מערכת השמש. נאס"א העריך כי על ידי יצירת מאחז ירחי שיכול לנצל מים מקומיים ליצירת דלק מימן, ניתן יהיה לחסוך מיליארדי דולרים. מאחז כזה יהיה גם פיסת תשתית מהותית בכל הקשור למשימות מאוישות למאדים ובבניית יישוב מאדים.

כוח המשיכה הנמוך של הירח ומהירות הבריחה פירושו גם שמשימות ששוגרו מהירח ידרשו הרבה פחות דחף כדי להגיע לחלל. אותו יתרון יכול לאפשר בניית נהג המונים, מעלית ירח או פרויקטים אחרים שנחשבים יקרים מדי או מאתגרים לבנייה על כדור הארץ. מבנה כזה יפחית את עלויות הובלת החומרים והלוויינים (כמו מערכי אנרגיה סולארית מבוססת חלל) אפילו זולים יותר.

אחרון חביב, יצירת יישוב ירחי עשויה גם להניב מידע חשוב, במיוחד על ההשפעות לטווח הארוך של חיים בסביבת כוח הכבידה הנמוך יותר. מידע זה יתברר כמועיל להקמת בסיס קבוע על מאדים או גופי מערכת סולאריים אחרים שבהם כוח הכבידה במשטח פחות מ -1 ז.

נוכחותן של צינורות לבה ירחיים יציבים הגדולים מספיק כדי להכיל ערים שלמות היא גם יתרון. ניתן לחץ על הסביבות התת-קרקעיות הללו ליצירת אווירה נושמת ויספקו מגן טבעי מפני קרינת השמש.

אתגרים פוטנציאליים:

טרור פורמינג של הירח רצוף גם את חלקו באתגרים. ראשית, קציר שביטים ו / או אייס ממערכת השמש החיצונית ידרוש תשתית שעדיין לא קיימת ויהיה יקר מאוד לייצר. בעיקרון, היה צורך במאות חלליות על מנת להשיג את כל המשאבים, והם יצטרכו להיות מצוידים במערכות הנעה שיכולות לבצע את הנסיעה תוך זמן קצר (שגם אינן קיימות עדיין).

בעוד שידוע שפרקי זמן ממושכים בסביבות מיקרובראביטציה גורמים להתנוונות שרירים ואובדן צפיפות העצם, לא ברור מה תהיה ההשפעה של כוח הכבידה על תושבי קבע וילדים שנולדו בסביבות כאלה. הוצע כי ניתן להנדס גנטיות וחיות יבשתיות לחיות בסביבה הירחית, אך לא ברור אם זה יצליח או לא.

וכמובן, העלות של כל זה תהיה אסטרונומית ותדרוש התחייבות רב-דורית בהתחשב בפרק הזמן הדרוש להמרת האקולוגיה של הירח. כיוון שכך, אין זה סביר שאפשר לקיים התחייבויות של ממשלה או גוף בינלאומי בין דור לדור.

עבור מושבת שטח יש גם אתגרים רבים. לילות הירח הארוכים (אורכם 354 שעות) פירושם שההסתמכות על אנרגיה סולארית תיפגע בכל מקום שאינו אזורי הקוטב. בנוסף, הווריאציות המשמעותיות בטמפרטורה יהיו משהו שמושבות יצטרכו לבנות בכדי לעמוד. קרינת השמש תהיה גם בעיה בכל יישוב שנמצא על פני השטח.

היעדר אטמוספרה מגדיל את הסיכוי לפגיעה במשטח על ידי שביטים וחשיפה לזרמי שמש. הירח עובר גם הוא דרך זנב המגנט של כדור הארץ מעת לעת, ויוצר דף פלזמה שמצליף על פני השטח. בצד האור, הפצצה על ידי אלקטרונים גורמת לשחרורם של פוטונים UV ולבניית מטען שלילי בצד האפל. זה יכול להיות מסוכן לכל התנחלויות על פני השטח.

כאמור, חלק מהנושאים הללו ניתן לפתור על ידי בניית התנחלויות מתחת לפני השטח. עם זאת, בהנחה שהתיישבות זו נסמכת על אנרגיה סולארית, יהיה עליהם לבנות בסמוך לאזורים הקוטביים כדי לנצל את האור התמידי כמעט באזורים אלה. האלטרנטיבה תהיה לבנות כורי היתוך שיכולים להשתמש בהליום -3 המקומי. וגם כאן העלות והזמן הדרושים לבניית יישוב כזה יהיו גבוהים מאוד.

שוב אנו נאלצים לשאול מדוע, על רקע כל האתגרים הכרוכים, האם יש לבצע התחייבות כזו? במקרה של הירח התשובה די פשוטה. במקרה זה, ניתן לבצע טרפפורמציה וקולוניזציה בזול יותר, קל יותר ובזמן פחות הרבה זמן. יתר על כן, היתרונות של נוכחות אנושית על הירח הם רבים, וכוללים כמה היבטים רווחיים למדי כמו קציר הליום -3, כריית ירח, פעולות סולריות ירחיות ואפילו יצירת תעשיית תיירות ירחית.

אבל אולי הכי חשוב, נוכחות אנושית על הירח (שנרצה לקרוא לה לונה אם וכאשר קיימת כזו) יכולה בקלות לשמש אבן מדרכה לעבר יצירת נוכחות אנושית במאדים, ונוס ובמקומות אחרים במערכת השמש. עם מתקנים במקום לספק תדלוק, אספקה ​​ותיקונים מחדש, עלויות משלוח האוניות עמוק יותר לחלל ייחתכו באופן דרמטי.

צעד נוסף במסע להפוך את האנושות למירוץ בין פלנטרי - ואולי אפילו בין כוכבים!

כתבנו מאמרים מעניינים רבים על טרפפורמציה כאן במגזין החלל. להלן המדריך הסופי לביצוע הטרור-פורמינג, האם עלינו להטריד את פני מאדים ?, כיצד אנו מטרידים את מאדים ?, כיצד אנו מטרידים את ונוס?, וצוות הסטודנטים רוצה להטריד את מאדים באמצעות ציאנו-בקטריות.

כמו כן, הקפד לבדוק כן, יש מים על הירח ומים על הירח פוצצו ברוח סולארית.

יש לנו גם מאמרים שחוקרים את הצד הרדיקלי יותר של הטרור פורמינג, כמו האם אנו יכולים לעשות טרופורם של יופיטר ?, האם אנו יכולים לחבל את השמש? ואנחנו יכולים לעשות טרור על חור שחור?

למידע נוסף, עיין במושבת הירח של NASA - אנרגיה וכוח וחיים על הירח.