De kolonisatie van de maan en de kolonisatie van Mars worden door experts beschouwd als een unieke technologische doorbraak voor de mensheid. Naast aanzienlijke wetenschappelijke vooruitgang, wordt de sterk toegenomen belangstelling ook verklaard door het feit dat de maan en Mars onschatbare en praktisch onuitputtelijke bronnen van mineralen zijn.
Profetie van genieën
Kort voor zijn dood suggereerde de Britse theoretisch natuurkundige Stephen Hawking dat een technologische doorbraak en het voorzien van middelen voor aardbewoners evenzeer bereikt zou kunnen worden als het gekoloniseerd zou worden, dat wil zeggen, permanent de enige satelliet van de aarde bevolkt - de maan en een van de meest aantrekkelijke in termen van gebruik in de belangen van de menselijke planeten - Mars.
De ontwikkeling van projecten voor de ontwikkeling van de maan en Mars begon in de jaren 50 van de vorige eeuw, maar wetenschappers spraken over een van de belangrijkste redenen om te reizen en verre objecten te laten neerkomen alsof ze voorbij kwamen, zonder hier speciale aandacht aan te besteden - in de toekomst kan het dichtstbijzijnde hemellichaam bij de aarde decennia om de mensheid te redden van enige energiecrisis en de uitvoering van de meest arbeidsintensieve en complexe projecten op het gebied van industrie, geneeskunde, gezondheidszorg en wetenschap mogelijk te maken.
We hebben het over de lichtste isotoop van helium - helium-3, een stof waarvan de reserves in de aarde uiterst beperkt zijn. Het is deze en een andere 'naburige' isotoop die de mensheid kan gebruiken voor de energie van het nieuwe millennium - thermonucleaire fusie, die in staat is om alle traditionele soorten mineralen 'tot rust te brengen': olie, steenkool en radioactief uranium - brandstof voor kerncentrales.
Slechts 0,003 gram helium-3 in een fusiereactor zal dezelfde hoeveelheid energie vrijgeven als een heel vat olie, en een ton helium-3 die in een fusiereactor wordt geladen, zal energie produceren die overeenkomt met 15,8 miljoen vaten olie.
Promotie video:
De winning van de heliumisotoop op het maanoppervlak is te vergelijken met de zoektocht naar koolwaterstoffen onder de zandduinen in het Midden-Oosten: gemakkelijk winbare olie duwt letterlijk omhoog in een krachtige fontein na de allereerste "lekke banden" van het oppervlak op eerder onderzochte plaatsen. Met helium-3 op het oppervlak van de maan is de situatie vergelijkbaar: de maangrond, praktisch 'afgesloten' door deeltjes die de zon honderden miljoenen jaren lang heeft uitgestoten, bevat miljoenen tonnen van een waardevolle isotoop, en voor de industriële productie is het niet nodig, zoals ze in dergelijke gevallen zeggen., het wiel opnieuw uitvinden.
Toegegeven, om op dit moment een volwaardig programma voor de winning van maangrond te implementeren, en in de komende 30, 50 en 100 jaar zal de mensheid dat niet kunnen - zelfs ultramoderne technologieën en superkrachtige lanceervoertuigen die in staat zijn om meerdere tonnen tegelijk naar de maanbaan te brengen, zullen de oorzaak niet helpen … Het grootste probleem is niet eens dat de overeenkomstige energie-infrastructuur voor de industriële consumptie van helium-3 op aarde momenteel volledig afwezig is, maar hoe mensen precies kunnen overleven op de maan en het kunnen beginnen te ontwikkelen.
Een van de belangrijkste taken van de moderne ruimtevaart is nog steeds het tegelijkertijd creëren van een superzwaar en goedkoop draagraket, hoewel beide concepten op het eerste gezicht elkaar uitsluiten. Ondanks het feit dat kant-en-klare oplossingen, zoals de Amerikaanse Saturn-V en Sovjet Energia, evenals andere projecten om superzware lanceervoertuigen te maken, al klaar zijn of zich in de laatste fase bevinden, is het belangrijkste probleem in verband met het veilige en betrouwbare verblijf van een persoon op het maanoppervlak is niet volledig opgelost.
Lunar horloge
De maanbasisprojecten, die zijn ontwikkeld sinds het begin van de jaren 50, gingen uit van verschillende manieren om het maanoppervlak onder de knie te krijgen. Een van de meest plausibele en economisch eenvoudige manieren om de maan te koloniseren zou het plan kunnen zijn dat werd voorgesteld door de Amerikaanse natuurkundige Gerard O'Neill: voor succesvolle mijnbouw op het maanoppervlak werd voorgesteld een enorm station te bouwen in de vorm van een ring met een diameter van 1,5 kilometer.
Het station, door O'Neill voorgesteld als een overslagbasis voor werkzaamheden op de maan, moest volledig zelfvoorzienend werken: na de eindmontage en inbedrijfstelling moesten de mensen een soort industriële productie en mini-boerderijen oprichten binnen het terrein van de faciliteit, die tienduizend mensen van alles voorzagen wat ze nodig hadden, inclusief drinkwater en voedsel.
Ze waren onder andere van plan het station uit te rusten met gigantische spiegels die in staat zijn om een deel van de zonne-energie naar de aarde te sturen met een bijna ideaal rendement van meer dan 70%. Parallel met het plan van O'Neill waren er andere ideeën over hoe een maanbasis zou moeten werken. Sovjetwetenschappers hebben herhaaldelijk het idee naar voren gebracht om niet alleen "punt" -nederzettingen op het oppervlak te bouwen, maar ook een circumlunaire orbitale basis, van waaruit, op kleine herbruikbare schepen, "ploegenarbeiders" van de maan elke "ochtend" naar hun werk zouden gaan.
Aan het einde van de jaren tachtig begon de theorie van de nederzetting op de maan op te lossen in de argumenten van wetenschappers dat in een baan om de maan draaiende bases en op afstand bestuurde mijnrobots, waarvan onderhoud en reparatie kunnen worden uitgevoerd met behulp van kleine buitenposten, voldoende zouden zijn voor het 'gerichte gebruik' van de rijken. middelen van de aardesatelliet.
Al in 2017 besloten wetenschappers echter dat ‘maanhuizen’ helemaal niet nodig waren - in plaats van gedurende vijf tot zeven dagen kleine objecten te bouwen en te produceren voor missies, werd voorgesteld ruimteschepen aan te passen.
Waar en waarom?
Ondanks ambitieuze plannen voor de ontwikkeling van Mars, heeft de mensheid nog geen duidelijk idee waar te vliegen en waarom het nodig is. Tegelijkertijd werden zelfs wetenschappers die unaniem waren in hun mening verdeeld in verschillende 'oorlogvoerende' kampen: sommigen geloven dat de verkenning van de maan tijdverspilling is en dat je onmiddellijk naar Mars moet vliegen, anderen zijn er zeker van dat je 'ergens later' naar Mars kunt gaan als het proces verkenning van de maan en debuggen van ruimtetechnologie zullen worden voltooid. De derde groep verwerpt in het algemeen de kolonisatie van Mars en de maan als zodanig, daarbij overtuigend bewijs aanhalend dat alles wat nodig is voor gebruik op aarde, inclusief zeldzame metalen en andere chemische elementen, in voldoende hoeveelheden op het oppervlak van asteroïden in de nabije ruimte van de aarde ligt.
"Dit alles is veel gemakkelijker te organiseren onder redelijk acceptabele omstandigheden - het aardse niveau van instraling en technische oplossingen die 40-50 jaar geleden werden beschreven", zei Mikhail Lapikov, een expert op het gebied van kosmonautiek, in een interview met de Zvezda TV-zender.
Aan het einde van de jaren negentig, na een spectrale analyse van asteroïdestukken die door de dichte lagen van de atmosfeer lekten, kwamen wetenschappers tot de conclusie dat het sturen van automatische of bemande schepen naar objecten in de nabije ruimte de industriële productie op aarde zou opleveren van alle noodzakelijke metalen.
Volgens de voorspellingen van astrofysici kan een groot object met een diameter van 1,5 tot twee kilometer zowel gewone metalen bevatten - ijzer en nikkel, als edelmetalen - goud, palladium en zelfs platina, en kunnen de gemiddelde kosten van erts dat op asteroïden wordt gewonnen, variëren van $ 100 miljoen tot $ 100 miljoen. tien miljard, afhankelijk van de hoeveelheid gewonnen erts.
“Er zijn duizenden van dergelijke objecten in de nabije aarde. De constructie van 'mijnwerkers'-schepen voor het werken aan asteroïden kan het mogelijk maken, zo niet volledig te stoppen met het winnen van metalen op aarde, en in ieder geval de ontwikkeling van het binnenste van de aarde al in de beginfase met 40-50% verminderen', zei in een interview met de tv-zender 'Zvezda' astrofysicus Boris Raevsky.
De ontwikkeling van mineralen op asteroïden zou wel eens de winning van mineralen op aarde kunnen "beëindigen", maar dit zal niet gebeuren voordat tientallen van 's werelds leidende economieën zich verenigen om een transport- en productiesysteem te creëren en overeenstemming te bereiken over een eerlijke verdeling van middelen onder alle deelnemers.
Extreem gevaarlijk
De rode planeet, die wetenschappers sinds eind jaren 60 actief bestuderen, vertegenwoordigt zowel een uitzonderlijk economisch belang als een ongelooflijk gevaar voor ruimtereizigers en kolonisten. Als in het geval van werken op 'rotatiebasis' op maan- en circumlunaire bases bestaande technologieën kunnen worden gebruikt (aangepast voor de duur van het verblijf), dan zal in het geval van het organiseren van leven op Mars veel meer inspanning nodig zijn en zal het waarschijnlijk mogelijk zijn om succes te behalen ten koste van de levens van de eerste kolonisten.
Het belangrijkste geheim van Mars is verborgen in de diepte: in de bodem van de Rode Planeet, die miljoenen jaren geleden wel eens een kopie van de aarde had kunnen zijn, ligt bijna het hele periodiek systeem opgeslagen. Het woord "praktisch" moet letterlijk worden opgevat: een zwakke atmosfeer en lage druk hebben hun werk al miljoenen jaren gedaan, dus er kunnen geen olie, gas of andere koolwaterstoffen op Mars zijn. Met uitzondering van terrestrische mineralen, hebben wetenschappers een verhoogd gehalte aan ijzer, magnesium, calcium, zwavel en andere waardevolle stoffen in de bodem van Mars gevonden, die waarschijnlijk op aarde nuttig zullen zijn.
Extractie van mineralen op het oppervlak van Mars, vanwege zijn afgelegen ligging en specificiteit, is alleen mogelijk met de bouw van een grote basis of zelfs een stad. Voordat er echter een langdurige basis op Mars wordt gebouwd, moeten de eerste kolonisten nog leven: een vlucht op de route Aarde-Mars zal niet kunnen overleven zonder speciale beschermingsmiddelen.
Veranderingen in het menselijk lichaam na een lang verblijf in de ruimte zijn wetenschappelijk bewezen: astronaut Scott Kelly, die terugkeerde na een verblijf van een jaar in het ISS, is een levend voorbeeld van het feit dat menselijk DNA zijn structuur verandert tijdens een lang verblijf buiten de aarde. Hoe dit zelfs tijdens de vlucht of direct na de landing kan uitpakken, kunnen wetenschappers nog steeds niet antwoorden.
In sciencefiction heeft Mars altijd gehandeld als een absoluut toegankelijke planeet voor bewoning en gebruik, maar in werkelijkheid is het een schatkamer die niemand in de nabije toekomst kan openen en de inhoud ervan kan ophalen.
"Als we alle theorieën over de terravorming van Mars weggooien met behulp van thermonucleaire explosies of chemische verhitting, kan de meest effectieve methode om de planeet" voor zichzelf "te modificeren de zogenaamde bacteriële behandeling zijn, waarbij monsters van de meest" hardnekkige "bacteriën van de aarde naar Mars worden gebracht, bijvoorbeeld. als extremofielen,”zei analist Alexander Lobanenkov in een interview met de Zvezda TV-zender.
Nu (en in de komende 50-70 jaar) kan het feit dat "appelbomen op Mars bloeien" niet worden bereikt door de moderne wetenschap: volgens wetenschappers zal zelfs het verwarmen van de atmosfeer van Mars en het verzadigen met zuurstof niet helpen om de omstandigheden te normaliseren. Lage zwaartekracht, spieratrofie en constante beweging in een ruimtepak zullen nog een ander probleem toevoegen: straling, waarvan het niveau op Mars meerdere keren hoger is dan het maximaal toegestane voor mensen. En dan is de dosis die de bemanningsleden van het ruimtevaartuig tijdens de reis krijgen nog niet meegerekend.
“Uiteindelijk zullen de kolonisten, althans degenen die de reis kunnen overleven en overleven, na een paar jaar onvermijdelijk genetische mutaties krijgen. Het is moeilijk te zeggen waartoe dit zal leiden, maar er is een mogelijkheid dat er ofwel problemen zullen zijn met het nageslacht, ofwel dat er helemaal geen nageslacht op Mars zal zijn, of dat er andere ernstige veranderingen en ziekten zullen beginnen ”, legde geneticus Vladimir Zakharov uit in een interview met de Zvezda TV-zender.
Wetenschappers zijn van mening dat de beste oplossing in dit verband de teelt van de eerste kolonisten zal zijn: zelfs op aarde, decennia voor de vlucht op basis van menselijk DNA, zullen wetenschappers met behulp van de CRISRP / Cas9-technologie voor het bewerken van genoom 'supermensen' kunnen creëren die een reis van 210 dagen kunnen overleven, een 'werkreis'. »Voor het winnen van mineralen op de planeet of een permanent verblijf daar.
Waarom hebben mensen ruimte nodig?
Door mijnbouw op de maan, asteroïden, Mars en andere planeten van het zonnestelsel kunnen aardbewoners opgelucht ademhalen. De meeste waardevolle metalen en stoffen die uit de bodem worden gehaald, zullen van andere planeten worden "geïmporteerd" en de aarde kan de rol van een grote verwerkingsfabriek worden toebedeeld. De ontwikkeling van planeten en andere hemellichamen kan grote spelers op de markt voor interplanetaire ontginning van grondstoffen een echte carte blanche geven, waarna op onbewoonde planeten niet geheel milieuvriendelijke, maar vrij goedkope methoden voor het winnen van fossielen kunnen worden toegepast.
Hoe rooskleurig het vooruitzicht om de aarde over te steken en de ruimte in te stappen echter ook mag lijken, de mensheid zal pas over 100-200 jaar de eerste pogingen ondernemen om iets soortgelijks te implementeren. Wetenschappers en experts op het gebied van kosmonautiek merken op dat sommige oplossingen, zoals de ontwikkeling van superzware lanceervoertuigen en de oprichting van experimentele thermonucleaire installaties al plaatsvinden, maar nationale programma's voor de winning van hulpbronnen op andere planeten, om nog maar te zwijgen van de volwaardige plaatsing van nederzettingen, kunnen eenvoudigweg niet worden geïmplementeerd vanaf - voor hun kosten en middelenintensiteit.
Op het gebied van ruimteverkenning zijn het volgens wetenschappers niet de strategische belangen van individuele staten die belangrijk zijn, maar een algemeen begrip van het belang en de noodzaak van het ontwikkelen van deze richting. Deskundigen zijn van mening dat zonder de ondertekening van de relevante overeenkomsten over ongeveer 200-300 jaar, met een hoge mate van waarschijnlijkheid, de mensheid opnieuw aan de vooravond staat van een oorlog om hulpbronnen, maar dergelijke oorlogen zullen miljoenen kilometers van de aarde moeten worden gevoerd.
Dmitry Yurov
