«NASA/EsaКоли астронавти знову висадяться на Місяць у рамках проекту Artemis, їм доведеться побудувати місце для проживання. NASA хоче, щоб вони побудували його якомога більше з використаних матеріалів. Коли перші люди висадилися на Місяць у 1969 році їх найменше хвилювало сталість. до», — пишуть на: www.bbc.com
НАСА/ЄКА
Коли астронавти знову висадяться на Місяць у рамках проекту «Артеміда», їм доведеться побудувати житло. NASA хоче, щоб вони побудували його якомога більше з використаних матеріалів.
Коли перші люди висадилися на Місяць у 1969 році, екологічність їх хвилювала найменше. Щоб заощадити вагу, перш ніж відправитися додому, астронавти Аполлона викинули з дверей місячного посадкового модуля все, що їм було непотрібне, залишивши місця посадки завалені уламками.
Офіційний підрахунок НАСА про те, що залишили 12 Місяцеходів, включає 96 мішків із сечею, фекаліями та блювотою, а також черевики та системи життєзабезпечення. Астронавти викинули три місяцеходи, різноманітні експерименти та камери, шість прапорів, сімейну фотографію, пір’я та два м’ячі для гольфу – удар «милі за милями» командира «Аполлона-14» Алана Шепарда. Список також включає сотню 2-доларових банкнот (1,58 фунта стерлінгів) – досить рідкісну на Землі, але зараз, мабуть, найціннішу земну валюту у Всесвіті. Однак поки що не торгуйте своїми біткойнами, оскільки чорнило на банкнотах могло зникнути під дією ультрафіолетових променів Сонця.
«Немає ні ерозії, ні пилових бур, які могли б їх приховати або приховати», — каже Кріс Імпі, професор астрономії в Університеті Арізони та експерт з космічного сміття. «Вони там назавжди».
Для таких історичних місій, як «Аполлон», це не проблема. Перші кроки Ніла Армстронга на поверхні Місяця знаменують, мабуть, одне з найбільших досягнень людства, і завданням для США буде збереження місць посадки в їх первісному стані – від кроків і місячних баггі до м’ячів для гольфу та мішків для екскрементів.
“Американці в якомусь сенсі хотіли б, щоб ця територія стала свого роду національним парком або заповідною територією”, – каже Імпі. «Але правила немає. Якщо підприємець захоче в майбутньому створити віртуальний тематичний парк з місць посадки «Аполлона», він зможе це зробити».
Коли люди повернуться на Місяць і створять базу, сміття та відходи нового покоління місячних астронавтів не матимуть такої ж історичної цінності. Натомість НАСА планує прийняти земну філософію зменшення, повторного використання та переробки. І головна мотивація – практична.
NASA
Коли нове покоління астронавтів потрапить на Місяць, залишки попередніх місій, таких як зонд Surveyor 3, можуть стати життєво важливими частинами (Автор зображення: NASA)
«Політ будь-чим із Землі дуже дорогий, тому що вам потрібно так багато ракетного палива», — каже Дженніфер Едмунсон, яка очолює останню програму NASA Centennial Challenge під назвою LunaRecycle. «Переліт одного кілограма із Землі на Місяць коштує від 1 до 1,2 мільйона доларів (від 790 000 до 950 000 фунтів стерлінгів).»
«Будь-який вид переробки, який ми можемо зробити там, цілком вигідний для економіки», — каже Едмунсон. «Мало того, ми хочемо зберегти Місяць таким дивовижним місцем, яким він є, а не перетворити його на звалище».
NASA сподівається, що його конкурс LunaRecycle коштує 3 мільйони доларів (2,37 мільйона фунтів стерлінгів), заохотить учасників з усього світу винаходити інноваційні способи переробки матеріалів.
«Centennial Challenges — одна з найкрутіших програм, яку проводить НАСА, тому що ми отримуємо краудсорсинг ідей із різних сфер життя», — каже Едмунсон. «Ми розглядаємо такі речі, як пластик, метали та матеріали, такі як пухирчаста плівка чи тканина, а також будь-який брухт, який у вас може валятися».
Ми фактично говорили про використання деяких старих посадкових апаратів, які там є, і видобуток алюмінію з них – Дженніфер Едмунсон
“Отже [maybe] ми можемо перетворити упаковку з їжею, скажімо, на ложку, контейнери для зберігання або навіть витвір мистецтва, щоб створити середовище існування на Місяці, яке є, по суті, домашнім», — говорить Едмунсон.
Хоча ніхто не пропонує шукати залишки «Аполлона-11» Армстронга чи ранніх радянських місій (Радянський Союз був першою країною, яка висадила зонд на Місяць), щоб створити столові прибори чи абстрактне мистецтво, на Місяці є багато іншого обладнання. поверхня, яка, можливо, є менш цінною. У США, наприклад, є кілька посадкових апаратів Surveyor і кілька розбитих місячних супутників, які можуть бути розібрані на деталі та матеріали.
«Ми фактично говорили про те, щоб використати деякі зі старих посадкових модулів, які є, і видобувати з них алюміній», — каже Едмунсон. Але хоча це може здатися розумним, причина, по якій НАСА кидає виклик ідеям, полягає в тому, що все це не буде легким.
«Ви працюватимете в умовах низької гравітації, високого вакууму та в оточенні місячного пилу», — попереджає Джефф Брукс, професор стійкої переробки корисних копалин у Суїнбернському технологічному університеті в Мельбурні, Австралія.
NASA
Якщо такий життєво важливий набір, як унітази, не можна відправити з Землі, астронавтам доведеться побудувати його з доступних частин (Авторство зображення: NASA)
У той час як обробка матеріалів, таких як метали чи пластики, у вакуумі може бути перевагою, каже Брукс: «Низька гравітація створює проблеми для розділення матеріалів, а липкий і абразивний пил дуже погано впливає на рухомі механізми та є просто незручністю».
Оскільки на Місяці немає атмосфери – і, отже, конвекції – також виникає проблема охолодження обладнання та видалення будь-яких токсичних випарів або залишків. Дослідження Брукса включають розробку методів видобутку та обробки місячних мінералів, включаючи метали, і перетворення їх на корисні матеріали за допомогою концентрованого тепла від Сонця (ви можете переглянути лекцію про його роботу тут). Його «місячна сталь», наприклад, використовуватиме в процесі легкодоступний кремній, а не вуглець, який використовується тут, на Землі.
«Але якщо ми будемо розумні з самого початку, ми зможемо мінімізувати потребу у видобутку корисних копалин на Місяці та витрати на доставку матеріалів на Місяць», — каже Брукс. «Це одна з найбільших проблем у підтримці спільноти на Місяці».
Хоча цей останній виклик NASA спрямований лише на пошук ідей щодо переробки нетоксичних матеріалів, коли справа доходить до інших форм переробки, які знадобляться майбутнім астронавтам на Місяці, NASA пройшло довгий шлях з 1969 року.
Якби ми хотіли вирощувати їжу на Місяці – що нам майже напевно доведеться робити – було б сенс використовувати відходи астронавтів для добрива
«Астронавти на Міжнародній космічній станції (МКС) називають свою каву вчорашньою водою, тому що сеча переробляється», — каже Келлі Вайнерсміт, співавтор книги «Місто на Марсі», яка досліджує практичні аспекти заселення Місяця та Марса. Насправді, прямо зараз, після недавніх ремонтів і доповнень сантехніки, NASA каже, що система рециркуляції води на МКС працює з рекордною ефективністю 98%. Це означає, що майже вся сеча, піт і волога від дихання космонавтів переробляються назад у питну воду.
Це те, що відомо як замкнута система переробки, де майже кожен шматочок відходів повертається на щось корисне. На Землі ми часто розкидаємо відходи тварин і людини або компостовані відходи на ґрунт для вирощування сільськогосподарських культур. Якби ми хотіли вирощувати їжу на Місяці – що нам майже напевно доведеться робити – мало б сенс використовувати відходи астронавтів для добрива. Але тільки новинки.
NASA
Вирощувати їжу на Місяці стане простіше, якщо використати власні відходи астронавтів як добриво (Фото: NASA)
«NASA дійсно хотіло б, щоб ви не вирощували свої помідори в давно втрачених випорожненнях Ніла Армстронга, тому що все, що залишили астронавти «Аполлона», вважається спадщиною НАСА», — каже Вайнерсміт.
Коли справа доходить до такого роду біологічної переробки, Китай нещодавно досяг успіху у створенні імітованого космічного середовища існування на Землі. Під час експерименту Lunar Palace-1 в Університеті Beihang у Пекіні в 2017-18 роках (Palace насправді є абревіатурою, що означає штучну закриту екосистему Permanent Astrobase Life-support), добровольці проводили до 200 днів, живучи в закритому середовищі та споживаючи переробленого повітря, води та їжі.
«Одним із чудових прийомів переробки, який вони використовували, було те, що вони мали борошняних черв’яків, які їли частини рослин, які вони не могли споживати», — каже Вайнерсміт. «Тоді ці борошняні хробаки є вашим джерелом білка, тому вони додавали їм спецій і їли борошнистих хробаків – таким чином вони могли використовувати майже все, що мали».
Таким чином, реальність дослідження космосу в найближчому майбутньому може не виправдати мрії наукової фантастики про блискучі коридори та реплікатори їжі. Натомість будь-яка місячна база, ймовірно, буде запорошеною та тісною з меблями, створеними із зайвих космічних кораблів, і дієтою з салату та борошняних хробаків, вирощених у людських відходах, запиваючи розчинною кавою, яка була вчорашньою сечею.
Все-таки гольф хороший.
—