Musk chce polecieć na Księżyc. Ale jak on zbuduje swoje ?miasto samo rosnące?
Nie trzeba chyba dodawać, że nie powinniśmy brać wszystkiego, co mówi Elon Musk, zbyt poważnie. Istnieją całe strony internetowe poświęcone tym chwilom, gdy on mówił, co trzeba, lecz nie dotrzymywał słowa - a także tym chwilom, gdy był faktycznie nieprawdziwy. Ale jego najnowsze twierdzenie, że zbuduje na Księżycu do 2030 roku "miasto samorozwijające się", zasługuje na rozważenie, ponieważ niezależnie od tego, czy to on, czy ktoś inny doprowadzi do realizacji tego, możemy z ostrożnym optymizmem stwierdzić, że to kwestia "kiedy", a nie "czy".
Problem jest tutaj - i nie dotyczy to samego dotarcia na Księżyc. Prawda, że Artemis jest za harmonogramem, i że od dawna USA nie wylądowały na księżycowej powierzchni. Ale wiemy, że to da się zrobić. Problem jest znacznie bardziej przyziemny: koszty. Dlaczego? Bo miasto musi zostać zbudowane. Potrzebuje budynków, potrzebuje dróg, potrzebuje infrastruktury. Krótko mówiąc, potrzebuje materiałów. Jeśli kolonia księżycowa kiedykolwiek ma stać się rzeczywistością, wkrótce będziemy musieli zobaczyć postęp w rozwoju materiałów, które już znajdują się na Księżycu.
Średni czas misji na Księżyc wynosi około trzech dni, ale to się różni. Zależy od wybranej trasy, używanego systemu napędowego, profilu misji, tego, czy misja jest załogowa, oraz czy statek kosmiczny ląduje, orbituje czy mija. Misje z załogą zwykle zajmują dłużej dotarcie na Księżyc. Biorąc wszystko pod uwagę, nie jest to zbyt długi czas. Ale to kosztuje. Wyobraź sobie zatem koszt podróży tam i z powrotem z Ziemi w celu zebrania materiałów i zbudowania miasta księżycowego.
Fakt, że koszty są zaporowe. Materiały mają masę; masa ma koszt. Po prostu zbyt kosztowne, według wszelkich szacunków, traktować rakiety kosmiczne i moduły księżycowe jako glorifikowane statki i ciężarówki. Materiały muszą więc już być na Księżycu. Jeśli znajdziemy sposób, aby materiały księżycowe były wystarczająco niezawodne do budowy, to jeden ogromny problem kolonizacji naszego najbliższego ciała niebieskiego można pokonać.
Na tym froncie pewne prace już trwają, na przykład inicjatywa Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) dotycząca wykorzystania zasobów na miejscu (ISRU), co oznacza używanie materiałów już dostępnych na Księżycu zamiast transportowania wszystkiego z Ziemi. Chociaż ten drobny pył księżycowy jest słaby i nieodpowiedni do budowy w surowej formie, można go przetwarzać na kilka sposobów, aby przekształcić jego właściwości mechaniczne.
Jeżeli przetworzymy go na włókno, regolit księżycowy staje się ponad 20 razy mocniejszy niż kolejny najsilniejszy produkt regolitu wyprodukowany w procesie spiekania lub topienia. W formie włókien łączy wysoką wytrzymałość na rozciąganie z elastycznością i dużą powierzchnią. Oznacza to, że mogłoby wzmacniać konstrukcje nośne na lądowiskach, drogach i schronieniach, a jednocześnie służyć jako materiał włókienniczy do ograniczania pyłu, filtracji i izolacji. Ten sam materiał może przyczynić się do osłon przed mikrometeoroidami, a nawet służyć jako podłoże wzrostu dla produkcji żywności. To wskazuje na wszechstronną platformę materiałową do trwałej infrastruktury księżycowej. Co istotne, sam proces produkcyjny można zminiaturyzować i zaprojektować tak, aby działał skutecznie nawet w warunkach księżycowych. Inne eksperymenty obejmowały drukowanie 3D strukturalnie solidnych cegieł w stylu LEGO, które, podobnie jak ich plastikowy odpowiednik, łączą się ze sobą, co umożliwia modularną konstrukcję. Daje to elastyczność w projektowaniu i możliwość łatwej modyfikacji konstrukcji, co stanowi kluczową zaletę w trudnym środowisku księżycowym.
Ale to właśnie ten aspekt często umyka. To nie tylko opowieść o kosmosie. To opowieść przemysłowa. Agencje kosmiczne powinny teraz aktywnie poszukiwać naukowców zajmujących się materiałami, inżynierów górnictwa i ekspertów od przetwarzania w liczbie, nie jako niszowych specjalistów, lecz jako niezbędnych, długoterminowych pracowników, którzy mogliby rozwiązać wąskie gardło w rozwijaniu materiałów, które działają w skrajnych warunkach.
Tradycyjne gałęzie przemysłu powinny także zwrócić uwagę. Firmy wydobywcze, producenci cementu, producenci włókien, przedsiębiorstwa przetwarzające - one już rozumieją wydobycie, rafinację i produkcję na skalę. Księżyc stanowi nowy rynek, na którym te umiejętności i ta wiedza mogą być dostosowane, a nie wynalezione na nowo. Pojawią się nowe modele biznesowe wokół systemów przetwarzania poza światem, modułowych mikrofabryk i autonomicznych jednostek wydobywczych. Zwycięzcy mogą wcale nie wyglądać jak klasyczne startupy z tak zwanego sektora nowej przestrzeni kosmicznej.
Także wynalazcy i inwestorzy powinni patrzeć dalej niż rakiety i satelity. Istnieje złota szansa w łańcuchu dostaw: materiały, które mogą przetrwać promieniowanie, skrajne temperatury i próżnię kosmiczną; procesy, które działają przy minimalnym nadzorze człowieka; sprzęt, który można wysłać w miniaturze i złożyć wszędzie, gdzie jest potrzebny.
Chodzi o to, że niezależnie od tego, czy stanie się to w 2030, czy w 2040, czy USA lub Chińczycy będą architektami, czy Elon Musk dopnie swego, kolonizacja Księżyca zaczyna wyglądać mniej jak science fiction, a bardziej jak rodząca się rzeczywistość. Teraz nadszedł czas, by myśleć poza tym, co przyciąga nagłówki - odliczanie i udany start, misję, zwycięskie lądowanie - i rozważyć, jak praktycznie, biorąc pod uwagę wyzwania logistyczne i koszty, możemy upewnić się, że wyjdziemy dalej niż tylko krótką wizytą i ustanowimy stałą obecność - co z pewnością byłoby jednym z największych osiągnięć ludzkości.
To oznacza wsparcie polityki dla badań ISRU, to oznacza zasady zamówień, które priorytetowo traktują rozwój lokalnych materiałów, i to oznacza partnerstwa publiczno-prywatne, które angażują naukę o materiałach na wczesnym etapie gospodarki księżycowej. Jeśli potraktujemy materiały jako dodatek na końcu, miasto księżycowe pozostanie sloganem, jeszcze jednym wizjonerskim obietnicom kosmosu, które nigdy nie stały się rzeczywistością. Jeśli potraktujemy je jako fundament, to mamy plan projektu.
Naukowcy zajmujący się materiałami mają kluczową rolę do odegrania w tym kolejnym rozdziale ludzkiej historii - podobnie jak na całym ekosystemie kosmicznym. Od ochrony chipów w statkach kosmicznych przed uszkodzeniem przez promieniowanie elektromagnetyczne, po obronę satelitów przed wrogimi aktorami, po po prostu umożliwienie przetrwania zasobów kosmicznych w surowych warunkach orbity, ich praca jest kluczowa. Nie powinni być na marginesie rozmowy o osadnictwie księżycowym; powinni być w centrum.
SpaceNews zobowiązuje się do publikowania różnorodnych perspektyw naszej społeczności. Niezależnie od tego, czy jesteś akademikiem, menedżerem, inżynierem, czy nawet po prostu zaniepokojonym obywatel kosmosu, wyślij swoje argumenty i poglądy na adres opinion (at) spacenews.com, aby zostać rozważonym do publikacji online lub w naszym następnym magazynie. Jeśli masz coś do zgłoszenia, przeczytaj niektóre z naszych najnowszych artykułów opinii i nasze wytyczne dotyczące zgłoszeń, aby mieć pojęcie, czego szukamy. Perspektywy prezentowane w tych artykułach opinii są wyłącznie poglądami autorów i niekoniecznie reprezentują ich pracodawców ani afiliacje zawodowe.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
