Návrat na Mesiac bol horúčkovým snom mnohých vedcov a astronautov. Odkedy program Apollo vyvrcholil 20. júla 1969, keď prví astronauti vstúpili na Mesiac, hľadali sme spôsoby, ako sa vrátiť na Mesiac ... a zostať tam. V tom čase bolo vypracovaných a posúdených viacero návrhov. V každom prípade však tieto plány zlyhali, napriek odvážnym slovám a odvážnym prísľubom.
Na workshope, ktorý sa konal v auguste 2014, sa však zástupcovia NASA stretli s Harvardským genetikom Georgeom Churchom, Peterom Diamandisom z Nadácie X Prize a ďalšími stranami, ktoré investovali do prieskumu vesmíru, aby prediskutovali nízkonákladové možnosti návratu na Mesiac. Články, ktoré boli nedávno sprístupnené v osobitnom vydaní Nový priestor, opíšte, ako by bolo možné postaviť osadu na Mesiaci do roku 2022 a za relatívne nízke náklady vo výške 10 miliárd dolárov.
Zjednodušene povedané, vytvorenie základne na Mesiaci má veľa výhod. Okrem poskytovania čerpacích staníc, ktoré by oholili miliardy budúcich vesmírnych misií - najmä na Marse, ktoré sa plánujú na 30. roky 20. storočia - by poskytli jedinečné príležitosti pre vedecký výskum a testovanie nových technológií. Avšak plány na vybudovanie jedného z nich boli neustále brzdené dvoma kľúčovými predpokladmi.
Prvým je, že financovanie je najväčšou prekážkou, ktorú je potrebné prekonať, čo je pochopiteľné vzhľadom na posledných 50 rokov nákladov na vesmírnu misiu. Z hľadiska pohľadu by program Apollo v dnešných dolároch stál daňovníkov približne 150 miliárd dolárov. Medzitým bol ročný rozpočet agentúry NASA na rok 2015 približne 18 miliárd dolárov, zatiaľ čo jej rozpočet na rok 2016 dosiahne 19,3 miliárd dolárov. V dňoch, keď prieskum vesmíru nie je záležitosťou národnej bezpečnosti, peniaze budú určite vzácnejšie.
Druhým predpokladom je, že prezidentský mandát na „návrat na Mesiac zostať“ je všetko, čo je potrebné na prekonanie tohto problému a sprístupnenie potrebných rozpočtov. Napriek opakovaným pokusom však žiadny mandát na obnovenie lunárneho alebo vesmírneho prieskumu problém nevyriešil. Stručne povedané, vesmírnemu prieskumu bráni konvenčné myslenie, ktoré predpokladá obrovské rozpočty a že správy ich jednoducho musia sprístupniť.
Po pravde povedané, niekoľko pokrokov, ktoré sa dosiahli v posledných rokoch, umožňuje misie, ktoré by boli podstatne nižšie. To, a ako by mohla byť lunárna základňa prínosom pre výskum vesmíru a ľudstvo, boli témami diskusie na workshope v roku 2014. Ako astrobiológ NASA Chris McKay - ktorý editoval Nový priestor Časopisová séria - povedal časopisu Space Magazine e-mailom, jednou z hlavných výhod nákladovo efektívnej základne na Mesiaci je, že prinesie ďalšie misie do oblasti cenovej dostupnosti.
"Mám záujem o dlhodobú výskumnú základňu na Marse - nielen o krátkodobé ľudské pristátie," uviedol. „Zriadenie výskumnej základne na Mesiaci ukazuje, že vieme, ako to urobiť, a že to dokážeme udržateľným spôsobom. Musíme sa zbaviť súčasnej situácie, keď sú náklady také vysoké, že základňa na Mesiaci, ľudská misia na Mars a ľudská misia na asteroid sa vzájomne vylučujú. Ak dokážeme znížiť náklady o 10x alebo viac, dokážeme ich všetky. “
V centre toho je niekoľko kľúčových zmien, ktoré sa udiali za posledné desaťročie. Patrí medzi ne rozvoj kozmického podnikania, čo viedlo k celkovému zníženiu nákladov na jednotlivé štartovacie miesta. Vznik priemyslu NewSpace - to je všeobecný pojem pre rôzne súkromné komerčné letecké spoločnosti - je ďalším, ktorý v poslednom období dosiahol pokrok v technológiách a nachádza ich uplatnenie vo vesmíre.
Podľa spoločnosti McKay tento a ďalší technologický vývoj pomôže vyriešiť otázku rozpočtu. „Okrem nákladov na spustenie sú kľúčom k tomu, aby sa náklady na základňu na Mesiaci znížili, je využívanie technológií na rozvoj udržateľnosti na Zemi. Moje najobľúbenejšie príklady sú 3D tlač, elektrické autá, autonómne roboty a recyklačné toalety (napríklad toaleta s modrou zneužívaním). “
Alexandra Hall, bývalá riaditeľka Nadácie X Prize Foundation a jeden z hlavných autorov série, tiež vyjadrila dôležitosť nových technológií pre fungovanie tejto lunárnej základne. Ako povedala časopisu Space Magazine e-mailom, bude to mať významné výhody tu na Zemi, najmä v nadchádzajúcich desaťročiach, keď sa nárast populácie bude časovo zhodovať so znižovaním zdrojov.
„Pokroky v podpore života a uzavretom cykle, ktoré sú potrebné na udržanie života po dlhú dobu na Mesiaci, nepochybne poskytnú pozitívne vedľajšie účinky, ktoré budú prospešné tak pre životné prostredie, ako aj pre našu schopnosť žiť so zmenou klímy a znížením zdrojov,“ uviedla. „Ak dokážeme prísť na to, ako budovať štruktúry s tým, čo už je na Mesiaci, môžeme túto technológiu použiť na to, aby sme pomohli vytvoriť infraštruktúru a prístrešia z materiálov in-situ na Zemi. Ak dokážeme použiť horninu, ktorá je tu, možno sa môžeme vyhnúť doprave asfaltu a tehál po celom svete! “
Ďalším dôležitým aspektom zefektívnenia mesačnej základne bol potenciál medzinárodných partnerstiev, ako aj partnerstiev medzi súkromným a verejným sektorom. Ako to vysvetlil Hall:
„Aj keď budú existovať obchodné trhy pre prípadné ovocie nášho úsilia v oblasti lunárneho prieskumu, na počiatočných trhoch pravdepodobne dominujú vlády. Súkromný sektor dokáže najlepšie reagovať spôsobmi, ktoré poskytujú nákladovo efektívne a konkurencieschopné riešenia, keď vlády určia dlhodobé ciele prieskumu a zaviažu sa k nim. Domnievam sa, že víťazstvo spoločnosti Google Lunar XPRIZE vyplaví ďalších súkromných a obchodných partnerov z dôvodu dosiahnutia stáleho urovnania sporu na Mesiaci, čo by mohlo zatieniť potrebu významnej účasti vlády. Keď malá spoločnosť preukáže, že je skutočne možné dostať sa na Mesiac a byť produktívny, umožňuje to ostatným začať plánovať nové obchody a snažiť sa. “
Pokiaľ ide o to, kam táto základňa pôjde a čo urobí, je to popísané v predslovnom článku „Smerom k lacnému mesačnému vysporiadaniu“. Navrhovaná lunárna základňa by v podstate existovala na jednom z pólov a bola by modelovaná na antarktickej stanici USA na južnom póle. Prevádzkovala by ho NASA alebo medzinárodné konzorcium a mala by v nej posádka približne 10 ľudí, mix pracovníkov a terénnych vedcov, ktorí by sa striedali trikrát ročne.
Aktivity na báze, ktorým by pomáhali autonómne a diaľkovo ovládané robotické zariadenia, by sa zamerali na podporu terénneho výskumu, najmä absolventmi diplomových prác. Ďalšou kľúčovou aktivitou pre obyvateľov by boli testovanie technológií a precedensov programov, ktoré by sa dali použiť na Marse, kde NASA dúfa, že v najbližších desaťročiach bude vysielať astronautov.
Niekoľkokrát v sérii sa zdôrazňuje, že sa to dá urobiť za relatívne nízke náklady vo výške 10 miliárd dolárov. Toto celkové hodnotenie je načrtnuté v dokumente s názvom „Zhrnutie ekonomického hodnotenia a systémovej analýzy uvoľniteľnej lunárnej architektúry, ktorá využíva možnosti komerčného priestoru a verejno-súkromného partnera“. Na záver:
„Na základe skúseností z nedávnych inovácií programu NASA, ako je napríklad program COTS, nemusí byť ľudský návrat na Mesiac taký drahý, ako sa predtým myslelo. Spojené štáty by mohli viesť ľudí k návratu na povrch Mesiaca v období 5 - 7 rokov od oprávnenia postupovať pri odhadovaných celkových nákladoch asi 10 miliárd dolárov (- 30%) pre dvoch nezávislých a konkurenčných komerčných poskytovateľov služieb, alebo približne 5 miliárd dolárov pre každého poskytovateľa pomocou metód partnerstva. “
Ďalšími témami, o ktorých sa diskutuje v sérii, sú umiestnenie základne a povaha jej systémov na podporu života. V článku s názvom „Výber lokality pre lunárnu industrializáciu, hospodársky rozvoj a vysporiadanie“ sa uvádza základňa umiestnená v severnej alebo južnej polárnej oblasti. Článok, ktorý napísal Dennis Whigo, zakladateľ a výkonný riaditeľ spoločnosti Skycorp, identifikuje dve potenciálne lokality pre lunárnu základňu pomocou vstupných parametrov vyvinutých po konzultácii s rizikovými kapitalistami.
Patria sem otázky dostupnosti energie, nízkonákladovej komunikácie v rozsiahlych oblastiach, dostupnosti možnej vody (alebo molekúl na báze vodíka) a ďalších zdrojov a povrchovej mobility. Podľa týchto hodnotení je oblasť severnej polárnej oblasti dobrým miestom z dôvodu jej veľkého prístupu k slnečnej energii. Južný pól je tiež identifikovaný ako potenciálne miesto (najmä v kráteru Shackleton) kvôli prítomnosti vodného ľadu.
V neposlednom rade táto séria skúma otázku ekonomických príležitostí, ktoré by mohli mať ďalekosiahly prínos pre ľudí tu na Zemi. Najdôležitejším z nich je potenciál na vytvorenie vesmírnej slnečnej energie (SSP), koncepcia, ktorá sa skúmala ako možné riešenie spoliehania sa ľudí na fosílne palivá a limity slnečnej energie na Zemi.
Zatiaľ čo solárne kolektory založené na Zemi sú obmedzené meteorologickými javmi (t. J. Počasie) a denným cyklom Zeme (noc a deň), slnečné kolektory umiestnené na obežnej dráhe by boli schopné zhromažďovať energiu zo Slnka nepretržite. Z dôvodu nákladov na spustenie a bezdrôtový prenos energie je však táto možnosť finančne neatraktívna.
Ako sa však uvádza v „Lunárnej samoreplikujúcej sa solárnej továrni“, zriadením továrne na Mesiaci by sa náklady mohli znížiť štvornásobne. Táto továreň mohla vyrobiť satelity solárnej energie z lunárneho materiálu pomocou samoreplikujúceho sa systému (SRS), ktorý je schopný zostaviť repliky seba, a potom ich nasadiť na geostacionárnu obežnú dráhu Zeme pomocou lineárneho elektromagnetického urýchľovača (aka. Mass Driver).
Prvoradou témou v sérii je to, ako by lunárna základňa predstavovala príležitosti na spoluprácu medzi súkromným a verejným sektorom a rôznymi krajinami. ISS sa opakovane používa ako príklad, ktorý v poslednom desaťročí veľmi ťažil z programov, ako sú obchodné orbitálne prepravné služby NASA (COTS), ktoré boli veľmi úspešné pri získavaní nákladovo efektívnych dopravných služieb na stanicu.
Je preto pochopiteľné, prečo NASA a spoločnosti, ktoré ťažili z COTS, chcú rozšíriť tento model na Mesiac - čo sa často označuje ako program LOTAR Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS). Okrem vytvorenia ľudskej prítomnosti na Mesiaci sa toto úsilie vyvíja s vedomím, že v nadchádzajúcich rokoch bude vyvíjať tlak aj na vývoj technológií a schopností, ktoré by mohli viesť k dosiahnutiu dostupnosti pre Mars.
Je to určite vzrušujúci nápad: návrat na Mesiac a položenie základov pre trvalé ľudské osídlenie tam. Je tiež vzrušujúce, keď sa v širšom kontexte skúmania vesmíru uvažuje, ako nám základňa na Mesiaci pomôže dostať sa ďalej do vesmíru. Na Mars, do asteroidového pásu, možno do vonkajšej slnečnej sústavy a ďalej.
S každým krokom sa primerane rozšíria možnosti využívania zdrojov a vedeckého výskumu. Môže to znieť ako sny; ale znovu to bola myšlienka umiestniť človeka na Mesiac pred koncom 60. rokov. Ak nás naučila jedna konkrétna skúsenosť, je to, že keď vstúpite na iný svet, zanechajú to trvalé stopy!
