Kako se čovečanstvo vraća na Mesec u narednih nekoliko godina, biće im potrebna voda da bi preživeli. Dok bi zalihe sa Zemlje radile neko vreme, na kraju bi lunarna baza morala da postane samoodrživa? Dakle, koliko bi vode bilo potrebno da bi se ovo dogodilo?
Ovo je ono što je studija nedavno objavljena na arKsiv serveru za štampanje nada da će se adresirati dok je tim istraživača sa Univerziteta Bejlor istraživao scenarije upravljanja vodom za samoodrživu mesečevu bazu, uključujući odgovarajuću lokaciju baze i kako bi voda bila izvučena i tretirana za bezbednu upotrebu uz korišćenje odgovarajućeg osoblja.
Ovde, Universe Today raspravlja o ovom istraživanju sa dr Džefrijem Lijem, koji je pomoćnik vanrednog profesora u Centru za astrofiziku, svemirsku fiziku i inženjerska istraživanja na Univerzitetu Bejlor, i glavni autor studije, u vezi sa motivacijom iza studije, značajnim rezultatima , važnost postojanja samoodržive mesečeve baze i kakve bi implikacije ova studija mogla imati za predstojeće misije Artemis. Dakle, koja je motivacija iza ove studije?
Dr Li kaže za Universe Today: „Ovaj rad je za mene zapravo eklektično odstupanje od mog istraživanja astrofizike o primordijalnim crnim rupama, ranoj kosmologiji univerzuma, fizici prodora pokreta i mog istraživanja geofizike o udarima asteroida. Ako ljudske misije širom Sunčevog sistema, posebno na Mars, treba da se realizuju, onda se čini da je stalni lunarni objekat logičan rani korak.“
Za ovu studiju, istraživači su istraživali zahteve upravljanja vodom za samoodrživu lunarnu bazu od 100 ljudi, merenu na 500 m k 100 k 6 m (1640 ft k 328 ft k 20 ft), uključujući lokaciju lunarne baze u blizini naslaga vodenog leda , tehnologija potrebna za pretvaranje vodenog leda u vodenu paru (pošto tečna voda ne može postojati na Mesecu), i tehnologija potrebna za tretman vode i oporavak koja bi rezultirala bezbednom potrošnjom za bazu od 100 ljudi. Studija je koristila trenutne procene potrošnje vode za američka domaćinstva, što je otprilike 100 galona dnevno (GPD) po osobi, što uključuje čišćenje, kuvanje, piće, ispiranje toaleta i pranje veša.
Pored toga, istraživači su ispitali količinu vode koja je potrebna za poljoprivredne, tehničke i ukupne potrebe lunarne baze. Što se tiče lokacije lunarne baze, istraživači su zaključili da bi najbolja lokacija za bazu bila ili blizu, ili tačno na grebenu Šeklton-de Gerlaš, koji se nalazi na 89,9°S 0,0°E, ili skoro direktno na lunarnog južnog pola. Razlog zašto je ova lokacija idealna za naslage vodenog leda je taj što se krater Šeklton nalazi u oblasti sa stalnom senkom (PSR), što znači da je obavijeno trajnom tamom zbog malog aksijalnog nagiba Meseca, a vodeni led se potencijalno nakupljao milijardama godina. .
Na kraju, tim je zaključio da su potrebe za vodom za lunarnu bazu od 100 osoba za ljudske, poljoprivredne i tehničke potrebe 12,3, 72 i 2 hektara godišnje. Za kontekst, jedan jutar stopa je ekvivalentan otprilike 326.000 galona, tako da bi lunarnoj bazi od 100 ljudi bilo potrebno više od 4.000.000 galona godišnje za ljudske potrebe, više od 23.000.000 galona godišnje za poljoprivredne potrebe i 652.000 galona godišnje za tehničke potrebe potrebe. Dakle, na osnovu ovih nalaza, koji su bili najznačajniji rezultati ove studije i koje su naknadne studije trenutno u izradi ili planiraju?
Dr Li kaže za Universe Today: „Postoje dobri dokazi da na Mesecu postoji dovoljno vode da bi se izdržavala trajna lunarna kolonija, a nabavka, tretman i distribucija vode na Mesecu se mogu postići uz pomoć trenutne tehnologije. biti neophodan za nadgledanje svih aspekata vode na Mesecu. Relativna oskudica i upravljanje vodom na Mesecu mogu potencijalno da pruže uvid u poboljšanje upravljanja vodom na Zemlji lunarna voda bi mogla pomoći da se poboljša upravljanje kopnenim vodama, međutim, vremenski okvir za ovo istraživanje tek treba da se utvrdi.
Studija govori o korišćenju resursa na licu mesta (ISRU), koje koristi dostupne resurse na licu mesta i za održivost i za preživljavanje. U ovom slučaju, korišćenjem naslaga vodenog leda na Mesecu, a posebno blizu južnog pola Meseca, da bi se zadovoljile potrebe za vodom samoodržive lunarne baze od 100 osoba. Potencijal da NASA koristi ISRU dobio je značajnu snagu u poslednjih nekoliko godina pošto bi se slanje vode sa Zemlje na Mesec moglo pokazati izuzetno skupim. Ali osim finansijskih rizika, ako se misija snabdevanja odloži ili ne uspe na putu do Meseca, posada bi se mogla suočiti sa značajnom opasnošću. Prema tome, učenje da se „živi od zemlje“ za lunarnu bazu moglo bi da se pokaže kao održiva, dugoročna opcija za ublažavanje potrebe za misijama snabdevanja sa Zemlje. Ali kakav bi dodatni značaj mogla da pruži samoodrživa mesečeva baza?
Dr Li kaže za Universe Today: „Tokom godina, došlo je do velikog uzbuđenja zbog mogućnosti kolonizacije Marsa. Zaista, trenutno smo u mogućnosti da organizujemo kratkoročno ljudsko putovanje do Crvene planete u kojem astronauti bi skupljali uzorke, sprovodili eksperimente, sadili zastavice, a kada bi došlo do sledećeg lansiranja, vraćali bi se na Zemlju, međutim, trajna kolonizacija Marsa je mnogo dalje od Meseca doći tamo i povratno vreme od 21 mesec (potreban je boravak od 3 meseca na Marsu dok ne stigne sledeći prozor za lansiranje).“
NASA-in cilj je da pošalje ljude na Mars preko meseca agencije na Mars Architecture, što je razrađen, dugogodišnji poduhvat da se razviju neophodne tehnologije na Mesecu za upotrebu tokom misije posade na Crvenu planetu. Ovo uključuje nauku, infrastrukturu, transport, stanovanje i operacije, da spomenemo samo neke. Međutim, kao što je navedeno, iako možemo (eventualno) da šaljemo ljude na Crvenu planetu na kratkoročne boravke sa našom trenutnom tehnologijom, dugoročno ljudsko prisustvo na Marsu bi zahtevalo znatno više vremena i resursa.
Dr Li kaže za Universe Today: „Izvan niske Zemljine orbite, Mesec je logično sledeće odredište. Lunarna kolonizacija je tehnološki ostvariva, a u poređenju sa kolonizacijom Marsa, mnogo je lakša. Biti sposoban da uspostavi mesečevu bazu izgleda kao očigledan preduslov za uspostavljanje baze na Marsu, Mesec bi bio odlična polazna tačka za dalju kolonizaciju Sunčevog sistema, uključujući i eventualno uspostavljanje malih kolonija u unutrašnjosti asteroida koji su blizu Zemlje idealna lokacija sa koje bi se moglo obaviti presretanje asteroida vezanih za Zemlju.“
Ova studija dolazi u trenutku kada NASA-in program Artemis planira da spusti prvu ženu i obojenu osobu na površinu Meseca u narednih nekoliko godina. Sadašnje lokacije za sletanje misija Artemis su blizu južnog pola kako bi se pristupilo obližnjim naslagama vodenog leda u okviru gore pomenutih PSR-ova i moglo bi biti idealno za razvoj ISRU tehnologija koje se takođe mogu koristiti u budućim misijama sa posadom na Marsu. Dakle, kakve bi implikacije ova studija mogla imati na predstojeće Artemisove misije?
„Kratkoročne posete Mesecu, kao što su planirane misije Artemis, ne bi zahtevale lunarnu vodu“, kaže dr Li za Universe Today. „U ovim slučajevima, dovoljno vode bi moglo da se donese sa Zemlje. Međutim, ako bi u nekom trenutku u budućnosti lunarna kolonija postala prioritet, buduće misije Artemis mogle bi poslužiti za pružanje vrednih in situ informacija o prisustvu i obilju lunarnog vodu, posebno na južnom polu Meseca i u blizini kratera Šeklton (idealno područje za mesečevu bazu).“
