Прошло более полувека с тех пор, как люди впервые высадились на Луне. Несмотря на технический прогресс, стремительное развитие космической науки и наработанный опыт, посещение земного спутника по-прежнему остается сложной и дорогостоящей задачей. Впрочем, когда сложности останавливали беспокойное человечество?
Уже сейчас некоторые страны и частные компании планируют строительство постоянных лунных баз. Какие трудности их ожидают?
Строительство базы в экстремальных условиях
Напомним некоторые факты. Период вращения Луны составляет 28 дней. В результате этого, на экваторе 2 недели светлого времени будут сменяться двумя неделями тьмы. Среднесуточная температура может колебаться от +1300С до -2470С. Отсутствие атмосферы означает постоянное наличие космического излучения. Плюс низкая гравитация и падение микрометеоритов.
Все это означает, что конструкции стационарных зданий должны быть довольно крепкими, чтобы блокировать отрицательное воздействие внешней среды, выдерживать перепады давления внутри и снаружи. В качестве материала строительства НАСА рассматривает так называемый лунный бетон, где вместо воды будет использоваться сера. Эксперименты с материалом показали его высокую прочность, а добавление полиэтилена, значительно снижает проникновение радиации.
Но, все это требует времени и ресурсов. Не в палатках же астронавтам жить, в самом деле, пока не будет разбит настоящий лагерь? По всей видимости, сначала руками роботов будут возведены легкие конструкции, решающие первоочередные проблемы.
Вода и пища
Вода на Луне есть. В виде льда, она обнаружена на полюсах планеты. Другой вопрос, будет ли ее количество достаточно, для производства кислорода и обеспечения жизнедеятельности базы. Мясо и другие продукты будут поставляться кораблями жизнеобеспечения. Некоторые виды растений могут выращиваться в лунной почве. По крайней мере, компьютерные модели показывают, что пшеница и помидоры вполне могут прорасти. С другой стороны, для их посева потребуются большие площади. Еще нужно учитывать отсутствие азота, необходимого для роста культур, и большое количество металла в грунте.
Эту задачу можно обойти с помощью гидропоники – выращивание растений в воде, с искусственным солнечным светом. Недостатком этого метода является необходимость большого количества все той же воды. Конечно, должны быть установлены всевозможные системы рециркуляции, но потери все равно неизбежны. Впрочем, микробиологи и биоинженеры вовсю разрабатывают свои методы организации питания в космосе. Будем ждать, к чему это приведет. Тем более, что существуют и другие вопросы.
Источники энергии
Для сравнения, электропитание МКС поддерживают солнечные батареи, выдающие мощность 75-90 кВт. Это и свет с отоплением, работа научного оборудования и системы жизнеобеспечения станции. Такие цифры могут быть приняты за основу для лунного поселения. И, безусловно, солнечные панели будут рассматриваться в первую очередь. Но, как было сказано выше, на экваторе световые циклы длятся по две недели. Необходим запас аккумуляторов, способных обеспечивать работу городка в темное время. Либо строить базу на полюсе, где солнечный свет присутствует постоянно.
Альтернативой являются ядерные реакторы. Исследователи из НАСА и Министерства энергетики США уже разработали и проверили ключевые технологии компактных атомных источников энергии, производство которых должно начаться в 2020 году. Проблема в том, что самый маленький реактор все равно будет весить несколько тонн, и как его транспортировать пока неясно.
Другой возможностью являются радиоизотопные тепловые генераторы. Ток производится, благодаря разнице температур радиоактивного материала и внешней среды. Такие технологии не имеют большого распространения на Земле, но могут успешно применяться в условиях космоса. Именно они устанавливаются на зондах дальней разведки, при невозможности использования энергии Солнца.
И последний важный вопрос – безопасность и здоровье. Потенциальные риски достаточно высоки. Если астронавт заболеет, то оказать ему помощь будет крайне сложно. Подобное происходит в исследовательских лагерях Антарктики, где медицинская поддержка сильно ограничена в летние месяцы, а зимой практически недоступна. Соответственно, космическое поселение должно иметь необходимое оборудование и обученный персонал, для обеспечения автономности и самодостаточности.
В конечном счете, большинство технологий на Земле уже существуют, чтобы сделать лунную базу жизнеспособной. Кажется, что в ближайшие годы мы увидим первых из внеземных поселенцев, первых героев, обживающих другой мир.
