Несмотря на недавние успехи в картировании лунной поверхности для оценки возможности строительства лунных городов, новое исследование охлаждает ожидания постоянной колонизации.
Научная фантастика давно рисует картины жизни людей на Луне. В последние годы, по мере того как технологии стремительно развиваются, космические предприниматели начали разрабатывать реальные планы, как это можно было бы осуществить.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Однако новое исследование, опубликованное на этой неделе Центром астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA), отрезвляет энтузиастов: главной преградой на пути потенциальных колонизаторов оказываются имеющиеся на Луне запасы льда, которых недостаточно для обеспечения лунного города.
В работе под названием «На Луне нет городов» авторы оценили, сколько энергии и воды потребует крупное поселение на Луне, как долго смог бы просуществовать город с населением 100 000 или 1 млн человек и насколько устойчивым было бы содержание лунного города.
Результаты опубликованы в международном журнале Frontiers in Space Technology.
Статья вышла на фоне ряда лунных миссий и исследований, проведённых в этом году, которые позволили точнее картировать поверхность Луны, а также установить, где и в каких объёмах на ней присутствует вода, что подогрело разговоры о том, сможет ли человечество закрепиться там всерьёз.
Учёным уже давно известно о наличии на Луне водяного льда; последние анализы подтвердили, что основные его запасы сосредоточены в затенённых кратерах — глубоких впадинах, куда никогда не заглядывает солнце.
При температурах от минус 163 до минус 246 градусов Цельсия с поверхности исчезает всего примерно миллиметр льда за миллиард лет.
Мартин Элвис, ведущий астрофизик CfA и руководитель исследования, пояснил, что в их работе «город» определялся как поселение с населением 1 млн человек, при этом средний расход воды на человека оценивался в 500 тонн.
При таких исходных данных запасы воды в городе такого масштаба иссякли бы всего за несколько лет, если только не перейти на её переработку, но и это полностью проблему не снимет.
Международная космическая станция (МКС) сейчас перерабатывает около 98 % воды.
По расчётам Элвиса, если перерабатывать 1 млрд тонн лунной воды с той же эффективностью, что и на МКС, город с населением 1 млн человек смог бы существовать около 100 лет.
Чтобы лунный город просуществовал дольше, численность населения, вероятно, пришлось бы ограничить примерно 1 000 человек. То есть речь скорее шла бы не о городе, а о небольшой лунной деревне.
Если же на Луне удастся наладить переработку 99,9 % воды, то, по расчётам, миллионное население теоретически смогло бы стабильно существовать порядка 2 000 лет. Этому могли бы способствовать и другие меры по экономии воды, например вертикальное земледелие или, альтернативно, импорт воды с Земли.
С энергией у лунного города проблем быть не должно: её можно получать из обильной солнечной радиации. В районе лунных полюсов есть так называемые области высокой освещённости, где солнце никогда полностью не заходит, оставаясь у горизонта.
Кромки кратеров в этих зонах возвышаются над окружающей местностью, что делает их идеальными площадками для размещения фотоэлектрических установок, способных практически непрерывно вырабатывать энергию.
По данным исследования, башни высотой 1 км, полностью покрытые солнечными панелями и установленные на краях кратеров, могли бы каждая вырабатывать около 3 гигаватт электроэнергии — достаточно, чтобы обеспечить не только жилые районы, но и промышленность.
К тому же один из основных материалов для солнечных элементов — кремний — составляет около 20 % лунной поверхности, так что производство панелей в какой-то степени можно было бы организовать на месте, и некоторые компании уже собираются этим воспользоваться.
Японская строительная компания Shimizu Corporation ещё в этом году объявила о планах установить по лунному экватору пояс из солнечных панелей, который, по их оценкам, сможет вырабатывать 13 000 тераватт энергии — больше, чем всё нынешнее потребление электричества на Земле.
Разрежённая лунная атмосфера означает, что на выработку солнечной энергии не влияют погодные условия, а значит, можно рассчитывать на стабильный энергопоток.
Таким образом, хотя город на миллион жителей на Луне пока остаётся недостижимой целью, до серьёзной колонизации, возможно, уже и недалеко.
И хотя нынешние исследовательские технологии позволяют заглянуть лишь на несколько метров под поверхность, в будущем в более глубоких слоях могут обнаружить куда более крупные запасы льда.
Комментируя работу, Мартин Элвис выразил надежду, что «эта статья станет стимулом для всех участников лунных проектов серьёзно обсудить вопросы устойчивого освоения Луны, и прежде всего долгосрочного управления её водными ресурсами».