Å vende tilbake til månen har vært den voldsomme drømmen for mange forskere og astronauter. Helt siden Apollo-programmet kulminerte med at de første astronautene satte foten på Månen 20. juli 1969, har vi lett etter måter å gå tilbake til Månen på ... og å bo der. I den tiden har flere forslag blitt utarbeidet og vurdert. Men i alle tilfeller mislyktes disse planene, til tross for de modige ord og dristige løfter.
I et verksted som fant sted i august 2014 møtte imidlertid representanter fra NASA Harvard-genetikeren George Church, Peter Diamandis fra X Prize Foundation og andre partier som investerte i romutforskning for å diskutere lavprisalternativer for å komme tilbake til månen. Avisene, som nylig ble gjort tilgjengelig i en spesiell utgave av Ny plass, beskrive hvordan et oppgjør kunne bygges på Månen i 2022, og for de relativt lave kostnadene på 10 milliarder dollar.
Enkelt sagt er det mange fordeler ved å etablere en base på Månen. I tillegg til å tilby tankstasjoner som ville barbere milliarder av fremtidige romoppdrag - spesielt til Mars, som er planlagt i 2030-årene, ville de gi unike muligheter for vitenskapelig forskning og testing av nye teknologier. Men planene om å bygge en har konsekvent blitt hemmet av to sentrale forutsetninger.
Den første er at finansiering er det største hinderet å overvinne, noe som er forståelig gitt de siste 50 år med romoppdragskostnader. For å sette det i perspektiv, ville Apollo-programmet koste skattebetalere cirka 150 milliarder dollar i dagens dollar. I mellomtiden var NASAs årlige budsjett for 2015 cirka 18 milliarder dollar, mens 2016 er anslått til å nå 19,3 milliarder dollar. I dagene hvor romfartsundersøkelse ikke er et spørsmål om nasjonal sikkerhet, er det sikkert at penger er mer knappe.
Den andre antakelsen er at et presidentmandat for å "vende tilbake til månen for å bli" er alt som trengs for å overvinne dette problemet og stille de nødvendige budsjettene til rådighet. Men til tross for gjentatte forsøk, har ikke noe mandat for fornyet måne- eller romutforskning løst problemet. Kort sagt hindres romutforskningen av konvensjonell tenking som forutsetter at det er behov for massive budsjetter og at administrasjoner ganske enkelt trenger å gjøre dem tilgjengelige.
I sannhet tillater en rekke fremskritt som har blitt gjort de siste årene for oppdrag som vil koste betydelig mindre. Dette, og hvordan en månebase kunne være en fordel for romutforskning og menneskehet, var temaene for diskusjon på verkstedet i 2014. Som NASA-astrobiolog Chris McKay - som redigerte Ny plass journalserie - fortalte Space Magazine via e-post, en av de viktigste fordelene med et kostnadseffektivt utgangspunkt på Månen er at det vil bringe andre oppdrag til rådighetens rike.
"Jeg er interessert i en langsiktig forskningsbase på Mars - ikke bare en kortvarig menneskelig landing," sa han. Å etablere en forskningsbase på Månen viser at vi vet hvordan vi gjør det og kan gjøre det på en bærekraftig måte. Vi må komme vekk fra dagens situasjon der kostnadene er så høye at en base på Månen, et menneskelig oppdrag til Mars og et menneskelig oppdrag til en asteroide alle er utelukkende. Hvis vi kan redusere kostnadene med 10 ganger eller mer, kan vi gjøre dem alle. ”
Sentralt i dette er flere viktige endringer som har funnet sted det siste tiåret. Disse inkluderer utvikling av romlanseringsvirksomheten, noe som har ført til en samlet reduksjon i kostnadene ved individuelle lanseringer. Fremveksten av NewSpace-industrien - dvs. en generell betegnelse for forskjellige private kommersielle luftfartsselskaper - er en annen, som har gjort nyere fremskritt innen teknologi og funnet applikasjoner for dem i verdensrommet.
I følge McKay vil disse og andre teknologiske utviklinger bidra til å løse budsjettspørsmålet. Utover lanseringskostnadene, er de nøkkelen til å redusere kostnadene for en base på Månen å benytte teknologier for bærekraft som utvikles på jorden. Mine favoritteksempler er 3D-utskrift, el-biler, autonome roboter og resirkuleringstoaletter (som det blå avledningstoalettet). ”
Alexandra Hall, den tidligere seniordirektøren for X Prize Foundation og en av seriens hovedforfattere, uttrykte også viktigheten av nye teknologier for å gjøre denne månebasen funksjonell. Som hun fortalte Space Magazine via e-post, vil disse ha betydelige fordeler her på jorden, spesielt de kommende tiårene hvor økning i befolkning vil falle sammen med reduserte ressurser.
"Fremskrittene innen livsstøtte og lukket sløyfe som er nødvendig for å opprettholde livet i lengre perioder på Månen vil utvilsomt gi positive avspenninger som kommer både miljøet og vår evne til å leve med skiftende klima og reduserte ressurser til gode," sa hun. "Hvis vi kan finne ut hvordan vi bygger strukturer med det som allerede er på månen, kan vi bruke den teknologien til å hjelpe oss med å lage infrastruktur og huslyløsninger av in-situ materialer på jorden. Hvis vi kan bruke stein som er der, kan vi kanskje unngå å sende asfalt og murstein over hele verden! "
Et annet viktig aspekt ved å gjøre en månebase kostnadseffektiv var potensialet for internasjonale partnerskap, så vel som de mellom privat og offentlig sektor. Som Hall forklarte det:
Selv om det vil være kommersielle markeder for eventuelle frukter av måneforsøkets forsøk, vil de første markedene sannsynligvis bli dominert av myndigheter. Den private sektoren er best i stand til å svare på måter som gir kostnadseffektive og konkurransedyktige løsninger når myndighetene spesifiserer og forplikter seg til langsiktige undersøkelsesmål. Jeg tror at en Google Lunar XPRIZE-gevinst vil spyle andre private og kommersielle partnere for å forfølge et permanent oppgjør på Månen, noe som kan formørke behovet for betydelig myndighetsdeltakelse. Når et lite selskap viser at det faktisk er mulig å komme til Månen og være produktiv, gjør det at andre kan begynne å planlegge ny virksomhet og forsøke. ”
Når det gjelder hvor denne basen vil gå og hva den vil gjøre, er det beskrevet i forordets artikkel, "Mot et lavkost-måneforlik". I hovedsak ville den foreslåtte månebasen eksistere ved en av polene og ville være modellert på U.S. Antarctic Station på Sydpolen. Det vil bli operert av NASA eller et internasjonalt konsortium og huse et mannskap på rundt 10 personer, en blanding av ansatte og feltforskere som ville bli rotert tre ganger i året.
Aktiviteter på basen, som ville bli hjulpet av autonome og fjernstyrte robotapparater, ville sentrere seg om å støtte feltforskning, hovedsakelig av hovedfagsstudenter som utfører avhandlingsarbeid. En annen nøkkelaktivitet for innbyggerne vil være å teste teknologier og programtilstander som kan tas i bruk på Mars, der NASA håper å sende astronauter de kommende tiårene.
Flere ganger over i serien er det understreket at dette kan gjøres for de relativt lave kostnadene på 10 milliarder dollar. Denne samlede vurderingene er skissert i papiret med tittelen "En sammendrag av den økonomiske vurderingen og systemanalysen av en evolvabel månearkitektur som utnytter kommersielle romkapasiteter og offentlig-privat partner". Som den konkluderer:
"Basert på erfaringene med nyere NASA-programinnovasjoner, for eksempel COTS-programmet, kan det hende at en menneskelig retur til månen ikke er så dyr som tidligere antatt. USA kan føre en tilbakevending av mennesker til månens overflate i løpet av en periode på 5–7 år fra myndighet til å gå videre til en estimert totalkostnad på rundt 10 milliarder dollar (–30%) for to uavhengige og konkurrerende kommersielle tjenesteleverandører, eller omtrent 5 milliarder dollar for hver leverandør, ved å bruke partnerskapsmetoder. ”
Andre spørsmål diskutert i serien er plasseringen av basen og arten av livssupportsystemene. I artikkelen med tittelen “Valg av sted for månens industrialisering, økonomisk utvikling og bosetting” er saken laget for en base som ligger i den nordlige eller sørlige polare regionen. Artikkelen er skrevet av Dennis Whigo, grunnlegger og administrerende direktør i Skycorp, og identifiserer to potensielle nettsteder for en månebase ved hjelp av inngangsparametere utviklet i samråd med risikokapitalister.
Disse inkluderer spørsmål om strømtilgjengelighet, rimelige kommunikasjoner over store områder, tilgjengeligheten av mulig vann (eller hydrogenbaserte molekyler) og andre ressurser, og overflatemobilitet. I følge disse vurderingene er den nordlige polar regionen en god beliggenhet på grunn av den gode tilgangen til solkraft. Den sørlige polen er også identifisert som et potensielt sted (spesielt i Shackleton-krateret) på grunn av tilstedeværelsen av vannis.
Sist, men absolutt ikke minst, utforsker serien spørsmålet om økonomiske muligheter som kan ha vidtrekkende fordeler for mennesker her på jorden. Fremst blant disse er potensialet for å skape romlig solkraft (SSP), et konsept som er blitt utforsket som en mulig løsning på menneskehetens avhengighet av fossilt brensel og grensene for jordbasert solkraft.
Mens jordbaserte solfangere er begrenset av meteorologiske fenomener (dvs. vær) og jordens daglige syklus (natt og dag), vil solfangere som er plassert i bane kunne samle energi fra sola døgnet rundt. Problemene med lansering og trådløs energioverføringskostnader gjør imidlertid dette alternativet økonomisk lite attraktivt.
Men som beskrevet i “Lunar-Based Self-Replicating Solar Factory”, kan etablering av en fabrikk på månen redusere kostnadene med en faktor på fire. Denne fabrikken kunne bygge solkraftsatellitter av månemateriale ved å bruke et selvreplikerende system (SRS) som er i stand til å konstruere kopier av seg selv, og deretter distribuere dem til geostasjonær jordbane via en lineær elektromagnetisk akselerator (aka Mass Driver).
Et overordnet tema i serien er hvordan en månebase vil gi muligheter for samarbeid, både mellom privat og offentlig sektor og forskjellige nasjoner. ISS blir gjentatte ganger brukt et eksempel, som har hatt stor nytte av det siste tiåret fra programmer som NASAs kommersielle orbital transporttjenester (COTS) - som har vært veldig vellykket med å skaffe seg kostnadseffektiv transporttjeneste til stasjonen.
Det er derfor forståelig hvorfor NASA og de selskapene som har dratt nytte av COTS, ønsker å utvide denne modellen til Månen - i det som ofte omtales som Lunar Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS) -program. Bortsett fra å etablere en menneskelig tilstedeværelse på Månen, blir denne bestrebelsen utført med visshet om at den også vil presse utviklingen av teknologier og evner som kan føre til en overkommelig pris for Mars de kommende årene.
Det er sikkert en spennende idé: å returnere til Månen og legge grunnlaget for en permanent menneskelig bosetning der. Det er også spennende når vi vurderer i større sammenheng med romutforskning, hvordan en base på Månen vil hjelpe oss å nå lenger ut i verdensrommet. Til Mars, til asteroidebeltet, kanskje til det ytre solsystemet og utover.
Og med hvert trinn vil mulighetene for ressursutnyttelse og vitenskapelig forskning utvide seg tilsvarende. Det kan høres ut som drømmer; men igjen, det gjorde ideen om å sette en mann på månen før slutten av 1960-tallet. Hvis det er en ting den spesielle opplevelsen lærte oss, er det at det å sette foten ned i en annen verden etterlater varige fotavtrykk!
