Глобальная устойчивость будущих лунных колоний
Глобальная устойчивость будущих лунных колоний будет в значительной степени ограничена доступностью воды — к такому выводу пришла команда учёных Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Space Technologies. Руководитель проекта Мартин Элвис и его коллеги оценили практическую осуществимость лунного поселения, рассчитал потребление энергии и воды для сообществ от ста тысяч до миллиона человек.
Энергетическая проблема решаема
Исследование показывает, что с точки зрения электроснабжения серьёзных препятствий нет. На краях полярных кратеров Солнце почти постоянно освещает поверхность, что даёт возможность развёртывания крупных фотогальванических установок и обеспечит устойчивое производство электроэнергии для крупных населённых пунктов без существенных технических ограничений.
Главная задача — вода
Ключевой вызов, по мнению авторов, связан с водными ресурсами. Вода на Луне в первую очередь содержится в виде льда в так называемых «холодных ловушках» — постоянно затенённых кратерных зонах, где низкие полярные температуры препятствуют сублимации льда в космическом вакууме. Именно ограниченность этих запасов делает проблему водоснабжения определяющей для масштабных проектов колонизации.
Прогнозы по длительности обеспечения
Авторы оценили разные сценарии. Даже при очень эффективной системе замкнутого водооборота с коэффициентом рециклинга воды до 98 процентов, мегаполис на миллион жителей исчерпает доступные локальные запасы воды в пределах примерно столетия в наиболее благоприятных оценках и всего за десятилетие при более реалистичных текущих оценках объёмов хранения. Напротив, небольшое поселение порядка тысячи человек могло бы жить, опираясь на местные ресурсы, в течение нескольких столетий.
Необходимые направления работы
Чтобы сделать проекты по заселению Луны действительно устойчивыми, учёные подчёркивают необходимость дальнейших усилий в нескольких ключевых областях: повышение эффективности технологий рециркуляции и повторного использования воды, развитие вертикальных сельскохозяйственных систем для обеспечения продовольственной безопасности при минимальном расходе воды, а также углублённое исследование глубинного реголита в поисках скрытых запасов водяного льда. Дополнительным направлением станет оценка возможности снабжения лунных баз водой за счёт добычи на близких астероидах.
Вывод авторов
Вывод авторов ясен: при текущем уровне знаний и технологий только относительно небольшие и тщательно оптимизированные по водопотреблению поселения могут быть долгоживущими на локальных ресурсах Луны; реализация амбициозных планов по созданию крупных городов потребует либо значительного улучшения технологий замкнутого водооборота и сельского хозяйства, либо поиска внешних водных ресурсов.