Água e hélio se tornarão os principais recursos da lua quando os humanos finalmente decidirem estabelecer bases permanentes nela. Que desafios eles enfrentarão?
Agora, o único aparato dos terráqueos está viajando na lua. Ele é chinês. Como a paisagem prateada será transformada se uma expansão massiva começar, e a Rússia será visível no satélite da Terra?
Mudas sobrenaturais
O Chang'e 4 chinês pousou pela primeira vez na história no outro lado da lua em 3 de janeiro de 2019. Todas as missões anteriores, incluindo o pouso de astronautas americanos, aconteceram no lado do satélite visível da Terra. Os objetivos da missão são experimentos biológicos e o estudo da superfície do "vizinho".
O primeiro sucesso dos chineses, e imediatamente uma conquista única - eles conseguiram cultivar um broto de algodão. Naturalmente, as sementes germinaram em uma incubadora especial a bordo da sonda. Conforme notado pela BBC, o principal problema não era fornecer às sementes as substâncias necessárias para o crescimento, mas manter um microclima: a temperatura na lua varia de -173 ° C a + 100 ° C ou mais. A planta viveu por vários dias e morreu durante uma noite de luar - a sonda é incapaz de manter o microclima em temperaturas abaixo de -170 ° C por mais de 14 dias. Além disso, uma agência de notícias chinesa informou que a noite estava mais fria do que o esperado, embora os detalhes ainda não estejam disponíveis.
O cultivo de plantas na Lua abre oportunidades para a colonização do satélite da Terra e de outros planetas: eles resolverão os problemas de fornecer oxigênio à estação e as restrições alimentares.
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Por que a lua?
O objeto mais atraente para assentamentos de longo prazo fora da Terra é seu satélite natural. Em particular, a Lua é única em termos de expansão do espaço.
Isso é compreendido por todos os atores modernos da indústria espacial, da mencionada China à Índia com seu projeto Chandrayaan-2 (o lançamento está previsto para abril deste ano), e a Israel, cuja startup espacial SpaceIL espera pousar seu dispositivo na Lua em fevereiro, que será lançado ao espaço foguete da empresa Space X.
Mas a Lua é atraente não apenas como um campo de testes para tecnologia - os recursos disponíveis a tornam um trampolim para conquistar espaço. Em primeiro lugar, estamos falando sobre água e, em uma perspectiva um pouco mais longa, sobre o hélio-3 (um dos isótopos do hélio).
O hélio-3 é uma potencial fonte de energia extremamente eficiente do futuro, quando a humanidade dominará a fusão termonuclear controlada. Então, segundo os cálculos, essa substância será mais barata de extrair na superfície lunar do que na Terra (onde é extremamente escassa), portanto, o desenvolvimento desse recurso pode girar não só a esfera espacial, mas também a vida em nosso planeta.
“Quando você quebra uma molécula de água, obtém oxigênio e hidrogênio, que são essenciais tanto para a respiração quanto para a produção de combustível de foguete”, explica Michael Poston, do Southwest Research Institute (EUA), usando água no satélite da Terra. A água na Lua é armazenada como gelo, principalmente nas calotas polares.
Regolith - a camada superficial de fluxo livre do solo lunar - também contém oxigênio, silício, ferro, alumínio, magnésio, que podem ser separados por aquecimento - para isso, podem ser usados concentradores de luz solar na forma de grandes espelhos ou lentes. Essa tecnologia tem se mostrado eficaz em testes na Terra, observa a Nature.
Além disso, os lançamentos de espaçonaves da Lua são mais eficientes em termos energéticos e, portanto, mais baratos - a gravidade do satélite é de apenas 17% da da Terra, além disso, não há necessidade de superar a resistência do ar devido à falta de atmosfera.
Casa nova
Mesmo a construção de uma estrutura residencial relativamente simples na Lua, que é um posto avançado da humanidade em um satélite, exigirá o máximo de recursos e medidas sem precedentes. O projeto de construção da base lunar se resume a uma série de características-chave: localização, segurança, alimentação.
- Um lugar. Como observa o principal jornal científico Nature, há duas opções na escolha de um local: estabelecer-se no equador da Lua ou em seu pólo. Cada uma das opções oferece seus próprios recursos exclusivos. É mais fácil lançar foguetes do equador e manter contato com a Terra, mas noites lunares de duas semanas colocarão uma pressão adicional no fornecimento de energia da colônia. Os postes, por sua vez, podem oferecer aos colonos proximidade do gelo e, portanto, da água, mas impõem dificuldades no recebimento e lançamento de veículos devido às piores condições de iluminação. Além disso, a colônia no pólo pode ter problemas de comunicação com a Terra.
- Segurança. Os futuros habitantes da colônia terão que não só extrair ou trazer recursos, mas também lutar contra perigos que não ocorrem na Terra e em órbitas baixas. Por exemplo, a ausência da atmosfera e do campo magnético leva a um aumento da radiação de fundo na superfície do satélite. Em teoria, o abrigo também seria bom para fornecer proteção contra asteróides. Portanto, para a construção de moradias, propõe-se a utilização de regolito - a camada superficial do solo lunar - ou de equipar a base em tubos de lava: cavidades deixadas após a erupção de fluxos de lava por antigos vulcões. Esses túneis podem atingir vários quilômetros de comprimento e centenas de metros de diâmetro. Um deles foi gravado pelo dispositivo indiano Chandrayaan em 2010: o comprimento é de cerca de 2 km, a largura é de 360 m.
- Alimentos e recursos. Conforme esperado pelos autores do artigo na Nature e confirmado pelos chineses no lado "escuro" da Lua, é perfeitamente possível cultivar plantas no satélite terrestre. Além da alimentação, as plantas que serão cultivadas com luz artificial também gerarão oxigênio para os futuros colonos.
Em todo caso, não haverá necessidade de falar sobre a total autossuficiência das colônias nos próximos anos. Mesmo que a base lunar possa prover-se de tudo o que precisa, a dependência da colônia da metrópole (Terra) continuará em matéria de influxo de novos colonos e tecnologias.
A Rússia continuará sendo uma potência espacial
A Rússia na indústria espacial enfrenta desafios tanto dos Estados Unidos quanto dos participantes crescentes nessa área - China, Índia, Japão ou Israel.
No entanto, ir “à lua” sozinho é uma tarefa extremamente difícil e além do poder até mesmo das principais potências mundiais. A NASA pretende cooperar com Roskosmos na construção de uma estação lunar. Este projeto pode muito bem preencher o vácuo de cooperação espacial que poderia surgir no caso da retirada dos Estados Unidos do projeto da ISS. Supõe-se que já na década de 20 do século XXI, os americanos poderão realizar por conta própria a entrega de astronautas à Estação Espacial Internacional - pelo menos para isso existem os projetos Crew Dragon de Elon Musk e Starliner da Boeing.
Mas Roscosmos tem mais alguns trunfos na manga, voltados tanto para estudar e dominar a Lua quanto para objetos mais distantes do Sistema Solar.
De acordo com a TASS, a Rússia também está desenvolvendo um conceito para a espaçonave lunar Soyuz, que, conforme relatado pelo chefe da Roskosmos, Dmitry Rogozin, pediu à NASA para criar um segundo sistema de transporte espacial de backup para missões lunares.
De acordo com a RIA Novosti, Roskosmos no início de fevereiro determinou a aparência preferencial do veículo de lançamento superpesado de Yenisei para voos ao satélite da Terra. Esta opção fornece seis blocos laterais com motores RD-171MV, bem como um bloco central com motor RD-180.
"A detecção de água congelada sob o regolito lunar nas regiões polares eleva o estudo da Lua a um novo patamar", comentou Forbes as perspectivas de exploração da Lua no serviço de imprensa da Roscosmos.
O programa de exploração do satélite russo da Terra inclui uma série de missões autônomas:
- Luna-Globe (Luna-25). Para testar tecnologias modernas de pouso suave. O projeto está previsto para 2019.
- Luna-Resurs-1 (OA), (Luna-26). Um orbitador para o levantamento e exploração global dos recursos lunares, que está programado para iniciar a operação em 2021-2022.
- "Luna-Resurs-1" (PA), ("Luna-27"). Lander de grande porte para estudar regolito no Pólo Sul de um satélite da Terra. A Roscosmos espera lançar o projeto em 2022-2023.
Como pode ser visto nesta lista, a Rússia (mesmo em seus projetos completamente “próprios”, não internacionais) visa não apenas o estudo fundamental da Lua, mas também a exploração dos recursos deste corpo celeste.
Momentos políticos
A estatal lembrou um projeto conjunto com a Agência Espacial Europeia - "ExoMars-2016". Em 2020, está previsto o lançamento da segunda parte do projeto ExoMars-2020: inclui a entrega a Marte de uma plataforma de pouso russa com um rover europeu a bordo. Roscosmos acredita que a cooperação com a UE, assim como a parceria com os Estados Unidos em programas lunares, permitirá à estatal “não perder o momento” e se envolver na construção da base lunar.
Quem possui os recursos lunares em termos de direito internacional? De acordo com o tratado espacial internacional de 1967, nenhum estado pode afirmar a soberania sobre corpos celestes. Consequentemente, a situação de propriedade dos recursos extraídos de tais órgãos ainda não está clara.
Alguns países, em particular os Estados Unidos e Luxemburgo, no nível legislativo têm apoiado os planos de empresas privadas para desenvolver os recursos dos corpos celestes. A Rússia e alguns outros estados apontam para o perigo dessa abordagem: eles temem uma corrida por recursos espaciais com a subsequente militarização do espaço - um processo que pode não reduzir todas as aspirações de criar uma base lunar, circunlunar ou mesmo uma base habitável marciana.
