Reklama

Po co mamy wracać na Księżyc?

50 lat po pierwszym załogowym lądowaniu na Księżycu wiele krajów także organizuje misje na Srebrny Glob. Ale po co? Co naprawdę kryje się za nowym wyścigiem kosmicznym?

15 lipca 2019 r. w kierunku Księżyca miała wystartować sonda Chandrayaan-2, najambitniejsza misja Indyjskiej Agencji Badań Kosmicznych. Niecałą godzinę przed planowanym startem rakiety, wstrzymano procedurę uruchamiania silników, bo wykryto techniczny szczegół, który mógłby doprowadzić do katastrofy. To drobne niepowodzenie na pewno nie powstrzyma Indii przed ekspansją Księżyca, zwłaszcza że w 2008 r. sonda Chandrayaan-1 dokonała najdokładniejszych poszukiwań wody na Srebrnym Globie. Planem misji Chandrayaan-2 jest lądowanie na południowym biegunie Księżyca, a do tej pory udało się to tylko Stanom Zjednoczonym, Związkowi Radzieckiemu i Chinom.

Dokładnie 50 lat po tym, jak astronauci Apollo 11 odbyli swoją historyczną podróż do Mare Tranquillitatis, sonda Chandrayaan-2 podąży ich śladami, choć wykorzystując nieco inną trajektorię. Gdy sonda znajdzie się na orbicie Księżyca, upuści lądownik Vikram na powierzchnię satelity w pobliżu jego bieguna południowego. Następnie łazik Pragyan będzie przez dwa tygodnie badał teren, analizując skład chemiczny gleby i skał. Nie będzie to jedyny statek kosmiczny na powierzchni Księżyca. Chiński łazik Chang'e-4 działa bez zarzutu, od momentu, w którym wylądował na niewidocznej z Ziemi półkuli Księżyca. Do chińskiego towarzystwa miała dołączyć izraelska sonda kosmiczna Bereszit - pierwszy prywatny statek kosmiczny na Srebrnym Globie - ale podczas zaplanowanego na 11 kwietnia lądowania w Mare Serenitatis (w pobliżu miejsca lądowania Apollo 15), awarii uległ główny silnik i obiekt się rozbił o powierzchnię. Izrael się nie poddaje i już planuje kolejne misje.

W tym samym czasie Stany Zjednoczone zobowiązały się do stworzenia stałej bazy księżycowej w najbliższej przyszłości, podczas gdy ESA i Roskosmos także planują swoje misje. Nagle okazuje się, że Księżyc działa jak magnes. Wszyscy chcą tam wylądować, a najlepiej się zadomowić. Ale tak naprawdę dlaczego? Co sprawiło, że naturalny satelita Ziemi stał się tak popularny?

- Dzięki wyprawom księżycowym mamy dzisiaj m.in. wydajne i zminiaturyzowane filtry wody, znajdujące obecnie zastosowanie w basenach, szpitalach czy w procesach produkcji; ubiory ochronne pracowników elektrowni jądrowych, wykorzystujące rozwiązania ze skafandrów programu Apollo; czy koce termiczne, z których korzystamy chociażby w trakcie akcji ratunkowych, a także wykorzystujemy ten materiał w technologiach izolacji budynków. Warto również osobno wymienić dynamiczny obecnie rozwój gałęzi rynku jakim jest telemedycyna, która swoją genezę ma m.in. właśnie w programie Apollo oraz poprzedzającym ją programie Gemini - powiedziała dr Ilona Wojtkiewicz, dyrektor ds. rozwoju SENER Polska.

Księżyc jak Antarktyda

Reklama

Program Apollo kosztował w pewnym momencie aż 4 proc. budżetu federalnego, więc decyzja o jego zakończeniu nie była niczym zaskakującym. Zwłaszcza, że cel został osiągnięty. Amerykanie wylądowali na Księżycu (i to sześć razy), pobrali próbki i wykonali szereg eksperymentów, które pomogły zrozumieć lepiej naszego naturalnego satelitę. Od ostatniej misji Apollo w 1972 r. na Księżyc dotarła tylko garstka robotów, a loty załogowe skupiały się tylko do misji na niską orbitę Ziemi, ze szczególnym uwzględnieniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Już wkrótce może się to zmienić, bo cele mamy dalekosiężne. Powrót na Księżyc, misja na Marsa, a może i jeszcze dalej.

Jednym z powodów utraty zainteresowania Księżycem jest fakt, że eksploatacja Księżyca osiągnęła etap, który odzwierciedla poprzednie badania Ziemi. Dużo tu analogii do podboju bieguna południowego.

- Harmonogram eksploracji Antarktydy odzwierciedla misje na Księżyc. Na początku stulecia obserwowaliśmy wyścig o biegun południowy, a potem nikt nie wrócił tam przez 50 lat, tak jak na Księżyc. Potem zaczęliśmy budować bazy na Antarktydzie. Zbliżamy się do tego samego etapu z naszą eksploatacją Księżyca - powiedział David Parker, dyrektor ds. misji załogowych i robotycznych ESA.

Antarktyda otworzyła się dla ludzi dzięki postępowi technologicznemu - rozwojowi robotyki, transportowi lotniczemu, radia i innym rozwiązaniom, które sprawdzają się w niekorzystnych warunkach. "Oswojenie" Antarktydy sprawia, że możemy zacząć myśleć o przekształceniu Księżyca i stworzeniu tam warunków sprzyjających pobytowi ludzi.

- Między misjami załogowymi i bezzałogowymi istnieje przepaść finansowa, która stale rośnie. Z każdym postępem w dziedzinie robotyki i miniaturyzacji, coraz mniejszy sens ma umieszczanie ludzi w kosmosie czy na Księżycu. Roboty pozwalają nam oszczędzić mnóstwo pieniędzy - dodał Parker.

Dla agencji kosmicznej, takiej jak NASA, która musi zarządzać budżetem, który stanowi zaledwie 10 proc. w porównaniu do czasów świetności, to kluczowa kwestia. Sukces chińskiej sondy Chang'e-4 pokazuje, jak wiele można osiągnąć bez zaangażowania człowieka. To pierwszy pojazd, który wylądował na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca i nadal działa bez problemów, mimo że musiał znieść wahania temperatur spadających poniżej -180oC w trakcie księżycowych nocy. Trwają one po 14 dni ziemskich, a harmonogram Apollo zakładał lądowanie tylko w ciągu księżycowego dnia.

Stacja księżycowa

Wykorzystanie postępów w robotyce będzie stanowić trzon planowanej stacji kosmicznej Lunar Orbital Platform-Gateway na wydłużonej orbicie Księżyca w pobliżu punktu libracyjnego L2. Stacja ma być kluczowa dla powodzenia dalekich misji kosmicznych. W projekt będący następcą ISS zaangażowane są obecnie amerykańska agencja NASA, europejska ESA, kanadyjska CSA, japońska JAXA oraz rosyjski Roskosmos, a to na pewno nie koniec. W założeniu nowa stacja będzie w pierwszym okresie jej funkcjonowania wykorzystywana jako punkt przesiadkowy dla astronautów eksplorujących powierzchnię Księżyca, a w kolejności także uczestniczących w misjach marsjańskich.

Baza ma składać się docelowo z siedmiu modułów: zasilającego, wspierającego go europejskiego modułu ESPIRIT (który również będzie odpowiedzialny za komunikację z Ziemią), badawczego i logistycznego, dwóch modułów mieszkalnych oraz śluzy dla spacerów kosmicznych EVA. W budowę poszczególnych elementów każdego z modułów zaangażowana została m.in. grupa SENER, realizująca swoje zadania dla europejskich dostawców poszczególnych fragmentów modułów, ale także pracująca nad poszczególnymi mechanizmami specjalnego lądownika księżycowego, będącego na stałym wyposażeniu stacji. Docelowo załoga Lunar Gateway ma liczyć max. 4 osoby, które będą przebywać na stacji max. 90 dni.

Stacja Gateway będzie wykorzystywana przez astronautów do obsługi robotów pracujących na powierzchni Księżyca kilkadziesiąt kilometrów niżej. Maszyny zostaną użyte do ustawiania radioteleskopów, pozyskiwania minerałów i poszukiwania lodu - materiałów budowlanych do kolonii księżycowej. To właśnie projekt nazwany roboczo "Moon Village" zakłada stałą obecność ludzi na powierzchni Księżyca w specjalnie wybudowanym habitacie. Projekt ten w swoim obecnym kształcie jest raczej kierunkiem rozwoju, zakładającym współuczestnictwo różnych podmiotów (państwowych, międzynarodowych czy prywatnych) we wspólnym dziele konstrukcji bazy księżycowej.

- Patrząc na rozwój biznesu kosmicznego, czy też komercjalizację produktów a przede wszystkim możliwości przyszłych usług - Księżyc wydaje się bardzo atrakcyjnym punktem jako potencjalna baza logistyczna w przystanku na Marsa, ale również pod kątem komercyjnej atrakcji turystycznej. Mówi się o turystycznych lotach w kosmos, ale również coraz częściej o "zwiedzaniu" Księżyca. Są to jeszcze oddalone w czasie idee i rozwiązania, ale kto wie, czy gdy ludzkość będzie świętować setną rocznicę lądowania na tym naturalnym satelicie, nie będzie to już możliwe - powiedziała dr Ilona Wojtkiewicz z SENER Polska.

Naukowe korzyści z badania Księżyca z poziomu stacji Gateway byłyby znaczne. Na Ziemi procesy tektoniczne zniszczyły skały sprzed 3,8 mld lat temu, ale na Księżycu są do dzisiaj zachowane ziemskie meteoryty, wystrzelone z naszej planety w momencie licznych bombardowań. Analizując te meteoryty bylibyśmy w stanie dowiedzieć się więcej o pochodzeniu kontynentów, pierwszych śladach oceanu na czy składzie pierwotnej ziemskiej atmosfery, a co za tym idzie - pochodzeniu życia.

Księżyc to prawdziwe muzeum historii Układu Słonecznego, bo jego struktura pozostała praktycznie niezakłócona od momentu powstania. Potencjalne korzyści z badań takiego księżycowego muzeum są trudne do przecenienia - tutaj także nasuwa się analogia do badaczy ziemskich biegunów. Wiadomo bowiem, że dziura ozonowa została odkryta przez polarników podczas podróży na bieguny. Podobne korzyści ludzkość może uzyskać dzięki budowie stacji Gateway na orbicie Księżyca.

W drodze na Marsa

Powrót na Księżyc to jedynie przystanek przed misją na Marsa. Bezpieczne sprowadzenie tam ludzi będzie niezwykle skomplikowanym przedsięwzięciem i to niezależnie od postępu technologicznego, który poczyniliśmy. Księżyc może stać się swoistym "poligonem doświadczalnym" dla wielu rozwiązań, które zostaną wykorzystane podczas misji na Marsa.

- Budując i zarządzając ISS ludzie nauczyli się opanować przestrzeń w pobliżu Ziemi. Stacja krąży około 400 km nad Ziemią. W przeciwieństwie do tego, Księżyc krąży 400 000 km od Ziemi, czyli 1000 razy dalej. Opanowanie wrogiego środowiska, które jest tak odległe, będzie wymagało przezwyciężenia licznych przeszkód technologicznych. Wtedy będziemy lepiej przygotowani do podróży na Marsa, który jest oddalony od nas milion razy bardziej niż stacja kosmiczna - zauważył Parker.

Istnieje tendencja do postrzegania Marsa jako rozwiązanie wszystkich naszych problemów na Ziemi. Wielu wydaje się, że po prostu zmienimy planetę i uratujemy nasz gatunek. Ale to niebezpieczne złudzenie. Problemy Ziemi muszą zostać rozwiązane tu i teraz. Opanowanie globalnego ocieplenie to skomplikowane zdanie, ale przetrwanie na Marsie to jeszcze większe wyzwanie.

- Do tej pory na Księżycu oraz na Marsie mieliśmy i mamy do czynienia z samobieżnymi pojazdami-laboratoriami, realizującymi przede wszystkim misje badawcze. W nadchodzącej przyszłości konieczne będzie zastosowanie bardziej wyspecjalizowanych konstrukcji, realizujących zadania np. budowlane (na potrzeby budowy stałej placówki na Księżycu) czy naprawcze. To pozwoli z kolei na wykorzystanie tego typu rozwiązań także na Ziemi, gdzie już widzimy coraz większą robotyzację w różnych gałęziach gospodarki - powiedział Łukasz Powęska, kierownik projektów w SENER Polska, zaangażowany m.in. w wykonanie mechanizmu zasilającego europejskiego łazika marsjańskiego dla misji ExoMars.

Dla całej ludzkości

Istnieje jeszcze jeden, nieoczywisty powód powrotu na Księżyc. Koncentruje się on na osobach, które odwiedziły Srebrny Glob 50 lat temu. Tylko sześć misji Apollo dotarło na powierzchnię Księżyca, z których każda była obsadzona przez dwóch mężczyzn. To sprawia, że na naszym naturalnym satelicie stanęło do tej pory zaledwie 12 ludzi. Wszyscy z nich to mężczyźni urodzeni w latach 20. i 30. ubiegłego wieku w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Byli oni albo jedynakami albo najstarszymi z rodzeństwa i wszyscy - z wyjątkiem Jamesa Irwina z Apollo 15 - byli harcerzami. W drodze na Księżyc zarabiali 8 dol. dziennie minus opłatę za łóżko na statku kosmicznym. Tylko cztery osoby, które chodziły po obcym świecie żyją do dziś: Buzz Aldrin z Apollo 11 (89 lat), David Scott z Apollo 15 (87 lat), Charles Duke z Apollo 16 (83 lata) i Harrison Schmitt z Apollo 17 (84 lata). Biorąc pod uwagę ich zaawansowany wiek, wkrótce możemy znaleźć się w świecie, w którym nie ma ludzi pamiętających inny świat.

Czy to możliwe, że jeszcze za życia osób, które wylądowały na Księżycu 50 lat temu, ponownie odwiedzimy ten świat? Do niedawna odpowiedź prawdopodobnie byłaby przecząca. Harmonogram budowy stacji Gateway był skromny i powolny, a astronauci raczej nie użyliby jej do wylądowania na Księżycu przez co najmniej dekadę. Ale plany zostały zmienione, a wiceprezydent USA Mike Pence ogłosił w marcu, że Biały Dom namawia NASA do przyspieszenia prac nad stacją Gateway, aby załogowa misja na Księżyc mogła się odbyć przed 2024 r. Wielu naukowców wątpi, by było to technicznie możliwe. Wciąż nie zaprojektowano żadnego lądownika, który pozwoliłby osiąść na Księżycu. Intensyfikacja prac daje jednak nadzieję, że wciąż żyjący członkowie misji Apollo będą świadkami innych ludzi podążającymi ich ścieżką. To powinno być jednym z celów naszego rozwoju jako gatunku międzyplanetarnego, którym staliśmy się 20 lipca 1969 r.

INTERIA.PL

Reklama