Conditii Necesare pentru a implementa o colonie pe luna
Problemele logistice care trebuie adresate sunt urmatoarele:
•Transportul echipamentului si a sistemului de locuinte pentu locuitorii lunari trebuie re-examinat din cauza ca astazi costul de a transporta echipament de pe terra la luna este enorm, aproximativ 120,000$/Kg. Costul se reduce daca echipamentul se transporta initial in subansamble intr-o orbita la altitudine joasa cca 200 Km. Asa numitul LEO (Low Earth Orbit) Habitat va fi assamblat in LEO si dupa aceea trimis pe luna. Aceasi metoda de lansare in spatiu a subansamblelor si asamblarea lor in orbita a fost folosita in construirea SPACE STATION.
Aceasta metoda de a construi habitatul pentru lunatici are dezavantajul efectului de frinare a statiei de constructie de catre athmosphera rarefiata, deasemenea iregularitatile cimpului magnetic al pamintului deformeaza orbita si este necesar ca in fiecare șase luni sa se corecteze traiectoria. Trebuie adaugat ca statia de constructie traverseaza Centura Van Allen punind in pericol astronautii din cauza expunerii indelungate la radiatii.
De aceea este recomandabila asamblarea intr-o o orbita la 35850 Km de suprafata pamantului cunoscuta in literatura ca Geosynchronous Earth Orbit sau GEO, unde nu mai este nici un fel de franare, singura forta care afecteaza traiectoria este “vantul” solar. Dar costul creste din cauza distantei ridicate. Orbita GEO este in acelasi plan cu ecuatorul si energia solara este disponibila aproape tot timpul.
•Sursa de energie
Schimbarea luminii in electricitate este posibila prin celule fotovoltaice. Cele mai potrivite locuri pentru plasarea panourilor solare sunt la poli lunii, lumina soarelui este accesibila 70 la 80 % din timp.
Colonizarea lunii este o sarcina foarte dificila din cauza lipsei de aer si apa, mai jos se prezinta care sunt etapele de dezvoltare si pasi logistici. Necesitatea de a avea o sursa de enrgie in continuu impune sa se construiasca o capacitate mare de inmagazinare a energiei (suficienta pentu doua saptamini de intuneric). Initial prima colonie va fi localizata la poli unde se va folosi enegia solara, deoarece e nevoie de o sursa continua si din cauza ca escavarile de minereu se vor extinde catre ecuatorul lunii se va folosi o alta alternativa si anume: energia nucleara. In solul lunar se gaseste Heliu-3 numai la cativa centimetri de la suprafata lunei, depozitat de vantul solar. Fuziunea cu He3 este extreme de eficinta pentru obtinerea de energie electrica
•Existenta pe luna fara ajutor pamintesc
La inceput este necesar sprijin de pe Pamant pentru a se stabili colonia dar dupa aceea noii locuitori (lunatici) trebuie sa fie sustinuti de ei insisi. Independenta este obligatorie.
Pentru transportul pe luna al “ caselor” si cladirilor care vor adaposti locuitori si echipamentele lor, in momentul de fata sunt mai multe alternative, americanii au Shuttle si racheta TITAN IV, rusii au PROTON si ENERGYA, europeni au ARIANE , chinezi LONG MARCH, japonezi au H-2 si indienii PLSV. Presupunand ca politicienii se vor intelege la un efort comun de construire a unei colonii pe luna aceste rackete sar putea folosi lentru lansarea subansamblelor in LEO sau GEO orbits. Pentru a comunica cu terra echipamentul va fi localizat la polul sud al lunii de unde pamantul este in linie directa tot timpul, asfel incat comunicatia laser sa fie posibila.
•Transportarea minereurilor si produse speciale fabricate in vacuum
Costul colonizarii depaseste sute de miliarde de dolari, cheltuielile trebuie facute prin utilizarea minereurilor de pe luna. Escavarea propriu zisa este similara cu acea pe pamant, transportul minereurilor inapoi pe terra este dificil. Viteza de scapare din orbita lunei este de 2.38Km/sec in comparatie cu cca 10 Km/sec a terrei.
O propunere considerata este de a incarca materialul cu destinatia terra pe un fel de platforma care poate sa acelereze la 10Gs din cauza gravitatii reduse a lunii, materialul se va ridica de platforma cu directia spre zona L-5 (gravitatea lunii este egala cu gravitatea pamintului). Platforma are nevoie de circa 60 Km de linie de accelerare si o viteza de 8500 Km/ora (2.38 Km./sec).
Existenta vidului permite fabricatia tuburilor magnetron pentru microunde si a tuburilor TWT (Traveling wave tube) folosite in comunicare electronica. Luna are o cantitate mare de minereuri rare care se se pot folosi la fabricarea magnetilor cu flux de mare intensitate. Acesti magneti sunt utilizati la trenuri cu levitatie magnetica… Pe luna acesti magneti se pot folosi pentru accelerarea platformelor care trimit materialele in regiunea L-5.
Aceste platforme cu levitatie magnetica montate la ecuatorul lunii pot fi utilizate pentru lansarea diferitelor sonde in sistemul solar la un cost mult mai redus decat propulsia chimica. Luna este o bogata sursa de platina din craterele de asteroizi care au bombardat luna de milioane de ani.
Cerintele habitatului
Trebuie cautat si aflat ce minereuri sunt pe luna, in special apa, si surse de oxigen. Explorarile facute anterior de programele Apollo si Lunar prospector au adus informatii privind natura solului lunar. Pentru inceput trebuie trimisi roboti ( gen Rover ) cum sunt pe planeta Marte pentru a face analiza solului lunar.
O alta problema este ca ziua si noptea lunara sunt de doua saptamani fiecare, conditiile sunt extreme, ziua teperatura se ridica la 121 C, iar noaptea -156 C, astfel incat capacitatea de a inmagazina energie pentru doua saptamini devine foarete costisitoare, trebuie o alta metoda de a genera electrictate. Habitatul ar trebui sa fie la unul din polii lunari unde soarele lumineaza aproape tot timpul.
Gheata de la poli poate fi recuperata prin escavare si transformata (descompusa ) in oxigen si hidrogen care se foloseste drept combustibil pentru rachete, aceasta ar face luna o statie de alimentare cu combustibil pentru explorarile inter-planetare.
Solul lunii este bogat in oxid de metale si oxigenul poate fi eliberat din solul lunar. Problema este nitrogenul, deoarece plantele din interiorul habitatului au nevoie de azot. Calculele preliminare arata ca aerul, apa, alimentele si energia necesare pentru un locuitor necesita aproximativ 226 M3 gaz de sera pe 40M2 din suprafata lunii si un consum de energie de 77 Kilowati. Umezeala din habitat se va condensa si va fi utilizata ca apa de baut si igiena personala.
Problemele de sanatate care sunt cauzate de gravitatea scazuta si exploziile solare necesita o atentie speciala. Consecintele exploziilor solare care au loc cu regularitate sunt similare cu excesul de doze ridicate de raze X (Rontgen), radiatiile fiind cumulative.
Este dificil sa se faca previziuni cind au loc aceste explozii, dar se pot detecta de catre sateliti in orbite solare destul de devreme pentru ca “lunaticii” sa intre intr-un adapost.
Pentru gravitatia scazuta una din solutiile propuse este crearea de gravitate artificiala in spatiul alocat pentru a dormi. Expunerea indelungata la lisa de gravitate asa cum reiese din cercetarile facute pe statia MIR duce la incapacitatea completa astronautului.
Concluzie
Din datele prezentate reiese clar ca explorarea Lunii este o sarcina dificila, fiind necesara dezvoltarea a unor sisteme de propulsie noi precum si surse de energie atomice.
Trebuie dezvoltate metode de fabricatie a modulelor lunare in GEO-orbite si asezarea lor pe suprafata lunii, acoperirea lor material de pe luna pentru a obtine protectie impotriva radiiatilor.
NASA trebuie sa inventeze escavatoare speciale pentru mediul lunar, la toate acestea trebuie adaugat crearea gravitatiei artificiale in habitatul lunar. Efortul este imens si poate fi indeplinit numai la nivel global.