Ia tahun 3000. Setelah menggunakan semua sumber semula jadi bumi, manusia telah menjadi bangsa spacefaring dan koloni yang ditubuhkan pada bulan. Kelompok kubah yang luas dan dimeteraikan di permukaannya, bandar-bandar perumahan yang dihuni oleh ratusan ribu orang. Batu sejuk, abu ini telah menjadi rumah baru manusia.
Sudah tentu, ini adalah fiksyen sains tulen. Tetapi tidak ada visi masa depan yang lengkap tanpa koloni manusia luar angkasa, dan sejak bulan adalah badan angkasa yang paling dekat ke planet kita, itu yang paling mudah untuk dibayangkan sebagai rumah futuristik kita.
Tetapi adakah visi ini sejajar dengan realiti? Akankah bulan suatu hari menjadi harta panas, dan jika ya, berapa ramai orang yang dapat lanskap tanpa disengajakan menyokong secara realistik?
Salah satu cara untuk menjawab soalan itu, secara sederhana, adalah untuk mempertimbangkan kawasan bulan. Kawasan permukaan bulan adalah kira-kira 15.9% daripada keseluruhan kawasan bumi Bumi (tidak termasuk kawasan Bumi yang dilindungi oleh lautan). Secara teknis, jika kita membungkus kawasan ini dengan kepadatan bandar-bandar yang paling ramai penduduk di bumi, kita dapat menyesuaikan trilion di permukaan bulan.
Tetapi berapa banyak orang yang boleh muat di permukaan bulan adalah persoalan yang sangat berbeza daripada berapa banyak orang yang dunia dapat menyokong secara mampan. Dan dalam hal ini, bulan pasti sepupu yang miskin di bumi.
"Ia adalah tempat yang tandus," kata Darby Dyar, seorang saintis senior di Institut Sains Planetary di Arizona dan seorang profesor astronomi di Mount Holyoke College di Massachusetts. "Setiap spesies berusaha untuk memperluaskan bidang ekologinya, tetapi 'niche' yang baru, yang merupakan bulan, sangat tidak menyenangkan untuk manusia," kata Dyar kepada Sains Live.
Air untuk bernafas
Tidak seperti di Bumi, air tidak turun secara bebas di permukaan bulan dan mengumpul badan yang boleh kita minum. Yang penting, bulan juga tidak mempunyai suasana dengan udara bernafas. Satelit semulajadi bumi juga tidak mempunyai ekosistem yang sedia ada yang boleh menyokong bidang pertanian. Bulan juga terdedah kepada ribut matahari, letusan dari permukaan matahari yang menghantar radiasi elektromagnet, yang bulan - tanpa perlindungan medan magnet - tidak boleh membelokkan. Terdapat juga keterlaluan suhu yang besar, dan panjang, seli masa kegelapan dan cahaya, kata Dyar.
Semua ini boleh menjadikan kehidupan di bulan kelihatan mustahil. Namun mengejutkan, tidak. Bahkan, keperluan untuk kewujudan manusia - udara, air, makanan dan tempat tinggal - secara teoritis tidak seperti yang tidak dapat dijangkau di bulan seperti yang anda harapkan.
Ambil udara. Untuk menyokong populasi awal beberapa ratus orang di bulan, kita harus bermula dengan mengangkut udara ke permukaan bulan, memompa ke dalam struktur tertutup di mana manusia akan hidup. Itu seolah-olah tidak dapat dikekalkan, tetapi dalam jangka pendek, ia sebenarnya akan berkos efektif, kata Markus Landgraf, pengurus projek bulan dengan Agensi Angkasa Eropah. "Orang ramai tidak menggunakan banyak udara, dan untuk masa yang lama, kita tidak perlu membuat udara di bulan, kita boleh membawanya," katanya. "Kos pengangkutan untuk itu masih boleh diurus."
Jika populasi itu meningkat kepada puluhan ribu, bagaimanapun, kita perlu mensintesis oksigen pada bulan, proses yang mahal. Tetapi Landgraf berkata pertumbuhan penerokaan ruang angkasa dalam dekad yang akan datang boleh menjadikan proses itu lebih ekonomik.
Itu kerana kapal angkasa memerlukan oksigen, jadi jika permintaan meningkat, "ia menjadikan lebih banyak ekonomi untuk membina penjana oksigen pada bulan untuk pendorong roket, bukan untuk air minuman dan udara untuk orang ramai," kata Landgraf. Itu akan mengurangkan kos pengeluaran, menjadikannya lebih murah untuk menghasilkan udara untuk penghuni bulan.
Air, air di mana-mana
Bagaimana dengan air? Sehingga beberapa dekad lalu, para penyelidik percaya bulan itu benar-benar kering. Tetapi sekarang mereka tahu ada jumlah yang mengejutkan cecair tersebar merentasi permukaan bulan.
"Kami fikir air tersisa sejak bulan terbentuk Dan kita tahu bahawa komet, yang pada dasarnya adalah bola salji yang kotor, secara berkala memberi kesan kepada permukaan bulan," kata Dyar. "Terdapat bukti yang baik untuk menunjukkan bahawa mereka yang mempunyai komet yang mempengaruhi permukaan masih mempunyai takungan ais di dalamnya."
Satu lagi sumber air, katanya, datang dalam angin suria yang mengaum melintasi ruang; yang dikenakan dengan proton, ini bertabrakan dengan elektron pada bulan, membentuk hidrogen.
Semua ini menambah jumlah air lunar yang cukup, mungkin cukup untuk menyokong populasi yang cukup besar. Dan kami sudah mengembangkan teknologi di Stesen Angkasa Antarabangsa untuk mengitar semula air yang boleh diminum daripada air pancuran, air kencing dan peluh astronaut. Ini juga boleh menggunakan kelembapan dari nafasnya. Pada bulan, teknologi itu dapat mewujudkan sumber air gelung tertutup bagi penduduk.
Tetapi walaupun dengan kitar semula, Dyar berkata, rizab air itu tidak akan terhingga; kitar semula air berulang-ulang tidak datang dengan beberapa kerugian, jadi rizab perlu ditingkatkan sekali dalam seketika. Lebih-lebih lagi, mengeluarkan air bulan dengan menghancurkan batu bulan dan menghancurkan ais dari kawah yang mendalam, memerlukan sejumlah besar tenaga yang banyak, Dyar menegaskan.
"Perasaan saya sendiri ialah penjajahan bulan akan bergantung kepada kita membawa hidrogen di sana," katanya. Pengangkutan yang mahal juga: sekitar $ 220,000 sekilogram, kata Landgraf.
Tanpa mengetahui berapa banyak air yang ada pada permukaan bulan, ia juga sukar untuk menganggarkan berapa ramai orang yang dapat menyokongnya. Tetapi kita sekurang-kurangnya tahu bahawa ia mungkin cukup untuk menyediakan sumber air yang agak lestari. Walau apa pun, Landgraf menganggarkan bahawa perintis bulan tidak perlu memanfaatkan sumber air bulan untuk sekurang-kurangnya lima hingga 10 tahun pertama penyelesaian; ia akan menjadi cukup murah untuk mengangkut air di sana dan mengitar semula ia untuk sedozen atau lebih manusia yang pertama kali memanggil bulan rumah mereka.
Bagi pertanian lunar, kita boleh meniru keadaan pertumbuhan bumi dengan "kubah tertutup hampir-ekosistem," kata Landgraf. Dipelihara oleh serangan cahaya matahari yang panjang dan dibersihkan dengan air yang dikitar semula, pertanian lunar boleh menjadi skala sehingga memberi makan beribu-ribu. Terdapat banyak penyelidikan untuk menunjukkan bahawa tanaman yang tumbuh di ruang angkasa akan berfungsi.
Terbanglah ke bulan
Masih banyak yang tidak diketahui tentang bagaimana kita melakukan semua ini dalam amalan. Tetapi secara teoritis, sumber alam dapat menyokong puluhan ribu, bahkan berjuta-juta orang di bulan. Jadi, mengapa tidak ada beratus-ratus kita di sana, menatap di Bumi?
Kerana kekangan terbesar untuk menjajah bulan tidak semestinya terhad kepada sumber semula jadi, kata Landgraf, tetapi kos yang besar untuk mengangkut orang di sana dengan kapal angkasa. Melakukannya lebih ekonomi akan memerlukan lompatan teknologi yang berani - seperti penciptaan lif angkat. Sekiranya kita mempunyai mereka, "maka kita bercakap mengenai puluhan ribu orang di bulan," kata Landgraf. "Jadi, sebenarnya, air bukanlah kekangan di sini, ia pengangkutan."
Terdapat satu lagi kaveat, dan ini adalah di mana kita kembali dengan nyata untuk realiti: Buat masa ini, menjajah bulan bukanlah sebenarnya matlamat. Tentunya, kita dapat melihat bulan sebagai sejenis bahtera Nuh sekiranya terjadi wahyu duniawi. Tetapi pada masa ini, agensi-agensi angkasa antarabangsa melihat bulan bukan sebagai tempat berlindung dari bencana, tetapi sebagai hab penyelidikan - dan asas yang berpotensi untuk meneroka sisa sistem suria kita.
Dengan pendekatan itu, Langraf berkata kita boleh melihat ke Antartika untuk mendapatkan petunjuk mengenai kediaman manusia. Mungkin habitat yang paling seperti bulan di Bumi, Antartika adalah rumah yang berubah-ubah, penduduk bermusim antara satu dan empat ribu penyelidik yang berjuang membeku, keadaan kering untuk melakukan kerja mereka. Oleh kerana penyelidikan kini memacu perancangan di kediaman bulan, ini memberikan kita idea tentang berapa ramai orang yang mungkin realistik hidup di bulan dalam dekad yang akan datang: beberapa ribu pada satu masa, bukannya berjuta-juta atau berbilion-bilion.
Malah populasi ini mungkin akan merosot, digantikan oleh robot yang lebih murah, lebih cekap dari masa ke masa, menurut Dyar. "Apabila teknologi menjadi lebih baik, ada sebab yang sangat kecil mengapa anda perlu menghantar manusia melakukan penyelidikan saintifik," katanya.
Bagaimanapun, ini tidak bermakna impian kita kewarganegaraan bulan berakhir. Terdapat satu lagi faktor: pemanduan manusia yang tidak dapat dilepaskan untuk diterokai. Itu boleh memaksa generasi akan datang untuk menjajah bulan dalam berjuta-juta atau menggunakannya sebagai pad pelancaran untuk ekspedisi lain ke angkasa lepas.
"Manusia adalah salah satu dari beberapa spesies yang sentiasa meneroka, walaupun tidak perlu," kata Landgraf. "sangat berjaya dengan strategi ini. Adakah wajar untuk mengubahnya? Saya tidak fikir begitu."
- Ini 6 Kemalangan Hampir meresahkan Misi Apollo 11 ke Bulan
- Bagaimana jika manusia tidak pernah mendarat di bulan?
- Apa yang ada di Sisi Jauh Bulan?
Nota editor: Artikel ini telah dikemaskinikan untuk membetulkan kenyataan tentang kawasan bulan berbanding dengan kawasan Bumi, yang tidak disebutkan itu bermakna kawasan Bumi yang tidak dilindungi oleh lautan.
