Avem șanse mari să ajungem să vedem colonizarea Lunii și a planetei Marte

Agenția spațială NASA intenționează în viitorul apropiat să înceapă construcția unei baze pe Lună, scrie The New York Times. Casele de pe satelitul natural al Pămîntului vor fi tipărite cu imprimante 3D. Cu toate acestea, avertizează autoarea articolului, Debra Kamin, pînă la începerea colonizării vor trebui rezolvate mai multe probleme importante.

Luna, ca un magnet, ne ademenește din nou

Cu o jumătate de secol în urmă, astronauții misiunii Apollo 17 au petrecut trei zile pe această minge cu cratere, a cărei atracție gravitațională afectează nu numai oceanele Pămîntului, ci și imaginația noastră. Timp de 75 de ore, astronauții au mers pe Lună în costume spațiale și s-au deplasat cu un rover lunar, în timp ce omenirea urmărea toate acestea pe ecranele televizoarelor, la o distanță de 386.000 de kilometri. Programul Apollo s-a încheiat după întoarcerea pe Pămînt și prăbușirea în Oceanul Pacific în decembrie 1972. De atunci, Luna atîrnă acolo pe cer, goală, neexplorată și ispititoare.

Acum NASA plănuiește să revină acolo - de data aceasta pentru o perioadă îndelungată. Pentru aceasta, agenția va construi pe Lună case care vor putea fi folosite nu doar de astronauți, ci și de cetățenii obișnuiți. Se crede că, pînă în 2040, americanii vor crea deja acolo prima comunitate umană. Nici colonizarea planetei Marte nu este departe. În comunitatea științifică se vorbește despre faptul că termenul stabilit de NASA este prea ambițios, mai ales fără o nouă aterizare cu succes pe Lună. Dar toți cei șapte oameni de știință intervievați pentru acest articol consideră că obiectivul este realizabil pînă în 2040, dacă vor fi respectați și în continuare indicatorii de referință.

Agenția spațială americană va transporta pe Lună o imprimantă 3D și apoi, strat cu strat, va construi clădiri din beton lunar special, pe bază de cioburi de piatră, fragmente de minerale și praf, care se depune pe stratul superior al suprafeței cu cratere a Lunii și care se ridică în nori toxici ori de cîte ori este deranjat. Realizarea unui proiect atît de îndrăzneț a fost posibilă datorită noilor tehnologii și a parteneriatelor cu universități și companii private.

"Ne aflăm într-un punct de cotitură și, într-o anumită măsură, se simte ca un vis. Dar în același timp, era inevitabil să ajungem aici", a declarat Niki Werkheiser, directorul NASA al Departamentului dezvoltare tehnologică. Dna Werkheiser, a cărei familie deținea anterior o mică afacere de construcții în Franklin, Tennessee, gestionează crearea de noi programe, echipamente și roboți pentru viitoarele misiuni spațiale.

Potrivit ei, NASA este mai deschisă ca niciodată pentru parteneriate cu oamenii de știință și liderii din industrie, ceea ce a extins semnificativ terenul de joc de la misiunea Apollo. "Toți oamenii potriviți s-au adunat într-un moment potrivit cu un scop comun, de aceea sînt convinsă că vom reuși. Sîntem pregătiți să facem acest pas împreună și există toate motivele pentru a face acest lucru, dacă vom dezvolta capacitățile noastre de bază”, a spus ea.

Cum să transformi problema într-o soluție

Printre numeroasele obstacole în calea populării Lunii se numără praful, o pulbere abrazivă fină și ascuțită ca sticla. Acesta se adună în jeturi nocive și este toxic atunci cînd este inhalat.

Dar cu patru ani în urmă, Raymond Clinton Jr, consilier tehnic principal în cadrul departamentului știință și tehnologie a Centrului de zbor spațial Marshall al NASA din Huntsville, Alabama, a scos un panou interactiv pentru a schița un plan al caselor, drumurilor și terenurilor de aterizare. Da, praful este o problemă, dar cu același succes ar putea deveni și o soluție pentru aceasta.

Dacă casele de pe Pămînt pot fi tipărite din sol pe bază de minerale, s-a gîndit el, atunci ar fi logic ca și clădirile lunare să fie realizate din ceea ce există pe Lună, unde diferențele de temperatură pot fi de pînă la 300 de grade Celsius, iar o combinație nefastă de radiații și micrometeoriți reprezintă un pericol atît pentru structuri, cît și pentru oameni.

NASA a numit programul de întoarcere pe Lună "Artemis", după sora geamănă a zeului Apollo. În noiembrie anul trecut, prima din cele cinci misiuni planificate, Artemis 1, lansată de la Centrul Spațial Kennedy cu roboți la bord, a făcut înconjurul Lunii și s-a întors în siguranță pe Pămînt. Planificată pentru noiembrie 2024, Artemis 2 va transporta pe același traseu de 10 zile, un echipaj din patru persoane, inclusiv prima femeie și prima persoană de culoare care vor face această călătorie istorică. Peste un an, va fi lansată Artemis-3 cu o aterizare a omului pe suprafața Lunii. Alte două misiuni cu echipaj uman sînt programate să fie trimise pînă la sfîrșitul deceniului.

Dr. Clinton (71 de ani) spune că, cu siguranță nu va ajunge să vadă o adevărată colonizare a Lunii de către americani, dar pentru generațiile mai tinere, această posibilitate este destul de reală. "Mi-ar plăcea să văd acest lucru cu ochii mei, desigur. Cînd vorbesc despre o prezență umană durabilă, mă refer la o așezare, ai cărei locuitori trăiesc și lucrează pe Lună în permanență. Mai departe, totul depinde doar de imaginația antreprenorilor", a spus el.

"Acolo nu există magazine cu materiale de construcții"

Pentru a-și atinge obiectivul pentru 2040, NASA a încheiat un parteneriat cu compania de construcții ICON, cu sediul în Austin, statul Texas. Aceasta a primit prima finanțare de la NASA în 2020, iar în 2022 a primit fonduri suplimentare în valoare de 60 de milioane de dolari pentru realizarea unor sisteme de construcții spațiale care ar putea fi folosite în afara Pămîntului pentru a imprima orice, de la platforme de aterizare a rachetelor pînă la cartiere rezidențiale - folosind ciment amestecat la fața locului. Deocamdată, planurile nu au depășit stadiul de vizualizare, dar pentru dezvoltarea conceptului și a proiectelor au fost deja atrași arhitecții de la Bjarke Ingels Group și SEArch+ (Space Exploration Architecture).

La o imprimantă 3D poate fi imprimat practic orice, iar ICON și asociații săi declară că acest proces este o soluție rapidă și rentabilă la criza imobiliară din țară.

Patrick Suermann, decan interimar al Școlii de Arhitectură a Universității A&M din Texas, colaborează îndeaproape cu NASA pentru a dezvolta un sistem de construcție controlat de roboți în spațiu.

Crucial, a spus el, este călătoria ușoară, deoarece fiecare kilogram în plus de greutate cu livrare cu racheta pe Lună costă aproximativ 1 milion de dolari. Potrivit dr. Suermann, transportarea materialelor de pe Pămînt pentru a construi în spațiu este nepractică. "Și, din moment ce acolo nu există un magazin cu materiale de construcție, va trebui fie să ne mulțumim cu ceea ce avem, fie să trimitem doar strictul necesar".

Dr. Suermann a predat proiectarea și construcția de structuri civile la Academia Forțelor Aeriene și a construit obiecte în cele mai îndepărtate colțuri ale lumii, de la provincia Helmand din Afganistan pînă la Cercul Arctic. Construirea în spațiu, spune el, îi amintește de una dintre lecțiile pe care le-a învățat în acea perioadă: cele mai mari amenințări la adresa vieții nu vin din partea altor oameni, ci a mediului înconjurător.

Orice echipament trimis pe Lună trebuie testat pe Pămînt pentru a se asigura că poate rezista impactului mediului înconjurător, de aceea Centrul Marshall are mai mult de zece camere de testare, în care produsele sînt expuse la aceleași niveluri de vid termic și radiații pe care ar trebui să le suporte în afara Pămîntului. În februarie 2024, în cea mai mare încăpere va fi amplasată imprimanta ICON pentru prima sa testare.

"Dacă poți supraviețui în camerele noastre, cel mai probabil că vei supraviețui și în spațiu", a declarat Victor Pritchett, directorul Departamentului studiere a fluidelor experimentale și a experimentelor de mediu din cadrul centrului.

Oamenii de știință de la NASA lucrează în prezent la perfecționarea unui amestec care să simuleze cimentul lunar, care, pe durata testelor pe Pămînt, va înlocui materialul fabricat pe Lună. Într-un laborator discret, aflat în adîncurile uneia dintre clădirile joase ale Centrului Marshall, oamenii de știință testează sfere dintr-o imitație de praf lunar. Acestea nu par atît de mari - doar o bucată de beton rotund de mărimea unei palme - dar atunci cînd sînt expuse la o torță cu plasmă, pot rezista la temperaturi de pînă la 1.870 ℃. Acest lucru le oferă oamenilor de știință speranța că o construcție adevărată se va comporta bine în condițiile unei aterizări reale a rachetei, cînd temperaturile vor atinge niveluri infernale.

"Primul lucru care ar trebui să se întîmple este confirmarea conceptului. Putem într-adevăr să transformăm solul de pe suprafața Lunii într-un material de construcție? Trebuie să începem dezvoltarea chiar acum dacă vrem ca pînă în 2040 să creăm pe Lună un oarecare mediu de trai", a declarat geologul-șef al proiectului, Jennifer Edmunson.

Desigur, casele nu sînt alcătuite doar din pereți - chiar și în spațiu oamenii au nevoie de o ușă pentru a intra și a ieși, iar în interior - de obiecte pe care să stea și să doarmă, precum și de toate celelalte lucruri esențiale pentru trai.

Potrivit doctorului Edmunson, NASA colaborează cu cîteva universități și companii private pentru a dezvolta prototipuri de mobilier spațial și obiecte de interior. Centrul de cercetare Ames, împreună cu oamenii de știință de la Universitatea Stanford, a identificat chiar în solul lunar sintetic unele minerale pentru a produce gresie de diferite culori - verde, gri și alb - care ar putea fi folosită în bucătării și băi.

Viziunea comună a ICON și NASA este de a crea un sistem spațial de construcție lunară numit Olympus, operat pe Pămînt de mecanici cu experiență în acest domeniu în dezvoltare. Pentru acești specialiști tehnicieni, pregătirile au început deja.

"În 10 ani, tehnologia construcțiilor s-ar putea schimba foarte mult, inclusiv tipurile de roboți și inteligența artificială. Ceea ce putem face în acest moment este să dezvoltăm strategii de formare care să îi pregătească pe constructori pentru sosirea viitorului", a declarat Amirhosein Jafari, profesor asistent la catedra de tehnologii de construcții la Louisiana State University, care ajută la organizarea de training-uri bazate pe simulări pentru echipele de constructori care vor coordona acțiunile cu roboții în spațiu.

Colegul său Ali Kazemian lucrează cu NASA la însuși materialul de imprimare, concentrîndu-se pe betonul anhidru fabricat din imitații de rocă lunară. Dr. Kazemian vede în mineralele bogate de pe Lună un potențial și mai profund decît crearea betonului pentru imprimarea 3D: în opinia sa, acestea sînt resurse care ar putea fi utilizate pe scară largă și pe Pămînt. "Iată că toată lumea vorbește despre colonizarea Lunii de către om. Dar există și un alt scenariu probabil. La un moment dat, vom rămîne fără resurse pe Pămînt, iar atunci minele și fabricile absolut automatizate de pe Lună ne-ar fi de folos", a spus el.

Oamenii de știință de la NASA spun că este prea devreme pentru a lua în considerare atît valoarea de piață, cît și structura de proprietate a locuințelor lunare, recunoscînd, totodată, că Luna reprezintă un potențial semnificativ de resurse neexploatate, de aceea și alte țări vor dori, fără îndoială, partea lor.

Luna trecută, India a aterizat pe Lună o navă spațială, și acest lucru s-a întîmplat pentru prima dată în apropierea polului sud, unde se crede că ne așteaptă cea mai prețioasă dintre resurse - apa. Vestea a venit la doar două zile după ce o navă spațială rusă s-a prăbușit în aceeași zonă, după ce a trecut pe o orbită imprevizibilă.

Astronauții americani, după cum se știe, au arborat un steag pe suprafața Lunii în 1969, dar în Tratatul multilateral privind spațiul cosmic încheiat cu doi ani mai devreme, care a stat la baza dreptului internațional al spațiului, este stipulat faptul că, de fapt, nici o țară nu poate deține Luna.

Acordurile Artemis, semnate în 2020 de Statele Unite și alte șapte țări, au actualizat principiile de explorare pașnică a Lunii, iar pînă în prezent documentul a fost semnat de 29 de țări, printre care Marea Britanie, Japonia, Italia, Canada și Brazilia. De menționat că nici China, nici Rusia nu se numără printre țările semnatare. Apărarea, proprietatea și revendicările internaționale asupra Lunii și a planetei Marte nu sînt de competența NASA, a declarat dna Werkheiser, dar pentru moment, în această ultimă repetare a cursei spațiale, comunitatea globală se simte ca un tot întreg.

Luna nu este ultima frontieră. Ambiția NASA de a ridica pe ea construcții are un scop de perspectivă și chiar mai amplu: de a ajunge pe Marte. Luna este primul punct de staționare, deoarece apa de pe suprafața Lunii poate fi transformată în combustibil pentru rachete. O navă spațială care călătorește de pe Pămînt spre Marte poate face un popas pe Lună, unde astronauții să se odihnească, să mănînce în interiorul unei structuri tipărite cu imprimanta 3D, să alimenteze nava și apoi să-și continue drumul.

În iunie, în Houston a avut loc un eveniment major în care, după ce au salutat mulțimea, patru astronauți voluntari ai NASA au pășit în interiorul simulatorului Mars Dune Alpha, o structură de 158 de kilometri pătrați creată de compania ICON cu ajutorul lavacretei și vopsită în culoarea marțiană - de rugină arsă. Aceștia își vor petrece următorul an trăind în condițiile simulate, pentru a învăța să supraviețuiască pe Marte cel puțin o zi reală.