Baru-baru ini, kami sekali lagi mula bercakap mengenai Bulan - dan bukan hanya kami, pengarah ESA ingin pergi ke Bulan - jadi adalah dosa untuk tidak kembali ke topik terraforming. Kali ini - bulan. Sejak awal zaman angkasa, saintis dan ahli futurologi telah meneroka idea untuk mengubah dunia lain agar sesuai dengan keperluan manusia. Proses ini - dikenali sebagai terraforming - memerlukan penggunaan teknik kejuruteraan geologi dan persekitaran untuk mengubah suhu, atmosfera, topografi, ekologi planet atau bulan, untuk menjadikannya lebih mirip Bumi. Dan sebagai cakerawala yang paling dekat dengan Bumi, Bulan telah lama dianggap sebagai tempat yang sesuai.
Telah diketahui bahawa penjajahan dan / atau terraforming Bulan harus lebih mudah jika dibandingkan dengan badan-badan lain. Kerana jaraknya yang dekat, masa untuk mengangkut orang dan peralatan ke dan dari permukaan akan berkurang dengan ketara, begitu juga dengan kos. Di samping itu, kedekatannya bermaksud sumber dan produk yang dapat dipulihkan yang dihasilkan di Bulan dapat diangkut ke Bumi secara berkala, dan industri pelancongan harus berkembang.
Penjajahan Bulan dalam fiksyen
Subjek penyelesaian manusia di bulan selalu menjadi salah satu topik paling popular dalam fiksyen sains. Dan sementara sebahagian besar cerita menggambarkan penempatan bulan yang dibangun di permukaan menggunakan kubah tertutup atau di bawah permukaan, ada beberapa contoh di mana Bulan itu sendiri adalah habitat yang menyenangkan dan ramah bagi manusia.
Contoh yang paling awal diketahui ialah cerpen "La Journée d'un Parisien au XXIe siècle" (Hari Orang Paris abad ke-21), yang ditulis oleh pengarang Perancis, Octave Bellard. Dikeluarkan pada tahun 1910, kisah ini menceritakan bagaimana suasana bulan secara beransur-ansur berubah dan bagaimana tumbuh-tumbuhan ditanam untuk mengubah bulan menjadi syurga bagi spesies dan penjajah manusia yang terancam punah.
Pada tahun 1936, penulis Amerika K. Moore menulis Paradise Lost, sebuah novel mengenai penyeludup dan renjer angkasa yang tinggal di sistem suria yang dijajah. Novel ini menggambarkan Bulan sebagai tempat yang subur sekali dan menggambarkan bagaimana ia secara beransur-ansur menjadi gurun tanpa udara. Pada tahun 1945, penulis Inggeris C. Lewis menulis sebuah novel di mana Bulan adalah rumah bagi perlumbaan eugenik ekstrem.
Arthur Clarke menulis beberapa novel dan cerpen mengenai koloni lunar pada 50-70an abad ke-20. Pada tahun 1955, ia menulis Earth Light, di mana populasi bulan terperangkap dalam tembakan ketika perang meletus antara Bumi dan sekutu Venus dan Mars. Pada tahun 1961, novel Moon Dust diterbitkan, di mana kapal penjelajah pelancongan Selena terjun ke lautan bulan.
Video promosi:
Pada tahun 1968, novel terkenal Clark "A Space Odyssey of 2001" diterbitkan, sebahagiannya berkembang di Bulan yang dijajah, di mana monolit misterius (anomali magnet Tycho) ditemui. Rendezvous bersama Rama, yang dikeluarkan pada tahun 1973, juga menyebut bulan yang dijajah, yang menjadi bagian dari planet-planet tata surya yang bersatu.
Robert Heinlein juga menulis mengenai orang di bulan. Antara yang paling awal adalah "Keluarga Batu Angkasa" (1952), mengenai keluarga Batu yang hidup di bulan, yang ingin meninggalkan rumah dan meneroka sistem suria. Pada tahun 1966, dia menerima Hadiah Hugo untuk novel The Moon Is A Harsh Mistress, di mana sebuah koloni lunar bawah tanah membekalkan Bumi dengan makanan dan mineral.
Tentu saja, tidak ada kekurangan novel mengenai bulan, baik dijajah maupun terraform. Tetapi ini hebat. Mari kita lihat bagaimana keadaannya menjadi kenyataan.
Ilmu Penyelesaian Lunar
Selama beberapa dekad yang lalu, banyak pilihan telah diusulkan untuk membangun koloni (atau koloni) di bulan. Sebilangan besar dari mereka muncul pada awal zaman ruang angkasa, rancangan disusun baik di USSR dan di AS dengan pengembangan program Apollo. Dalam beberapa tahun terakhir, ada lebih banyak tawaran untuk kembali ke bulan menjelang tahun 2020-an, dan minat untuk mewujudkan penyelesaian tetap telah kembali. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa cadangan ilmiah yang wujud sebelum abad ke-20.
Sebagai contoh, pada tahun 1638 Uskup John Wilkes - seorang paderi Inggeris, naturalis, anggota Royal Society of London - menulis "Wacana di Dunia Baru dan Planet Lain", di mana dia meramalkan kemunculan koloni orang di bulan. Jurutera legenda Rusia, saintis roket, saintis dan kosmonot teori Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky mengusulkan semasa hidupnya (1857-1935) untuk membina lif angkasa dan mencadangkan bahawa penempatan bulan akan menjadi langkah penting dalam pembentukan spesies yang menakluki ruang oleh manusia.
Menjelang tahun 1950-an dan 60-an, proposal adalah bola salji - dengan munculnya program Apollo, rancangan muncul untuk menempatkan angkasawan di bulan secara tetap. Pada tahun 1954, Arthur Clarke mencadangkan pembinaan pangkalan bulan dari modul kembung dan menutupnya dengan debu bulan untuk pengasingan.
Penyelesaian pertama dalam rancangannya memerlukan pembinaan bangunan igloo dan menara radio kembung, diikuti dengan pembinaan kubah kekal besar. Clarke mencadangkan membersihkan udara dengan penapis berasaskan alga, reaktor nuklear untuk menghasilkan tenaga, dan meriam elektromagnetik untuk melancarkan kargo dan bahan bakar untuk kapal antarplanet di angkasa.
Pada tahun 1959, John Rhinehart - pengarah Makmal Penyelidikan Perlombongan di Colorado School of Mines - menerbitkan cadangan yang bertajuk Kriteria Asas untuk Membangun Bulan di dalam Jurnal Persatuan Antara Syarikat Britain. Konsep "dasar terapung" merangkumi setengah silinder dengan kubah separuh di kedua hujungnya dan perisai mikrometeoroid di atas pangkalan. Idea semacam itu didasarkan pada fakta bahwa pada waktu itu diyakini bahawa di lautan bulan debu sedalam 1.5 kilometer di beberapa tempat.
Pada masa yang sama, rancangan muncul untuk mencari pangkalan tentera di bulan. Antaranya ialah Project Horizon, rancangan Amerika untuk membina kubu di bulan menjelang tahun 1967. Tentera Udara AS juga mencadangkan Projek Lunex pada tahun 1961, yang melibatkan pembentukan pangkalan Angkatan Udara bawah tanah di Bulan menjelang tahun 1968.
Pada tahun 1962, John Denicke (Pengurus Program Lanjutan NASA) dan Stanley Zahn (CTO untuk penyelidikan asas lunar di bahagian ruang angkasa Martin) menerbitkan cadangan untuk membina pangkalan bulan. Idea mereka melibatkan pembinaan pangkalan bawah permukaan yang terletak di Laut Ketenangan yang akan bergantung pada reaktor nuklear untuk sistem penyaringan tenaga dan alga.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak agensi angkasa telah membuat sketsa cadangan untuk pembinaan koloni di bulan. Pada tahun 2006, Jepun berjanji akan membangun pangkalan di bulan menjelang 2030. Rusia membuat tawaran serupa pada tahun 2007, dengan rancangan untuk pangkalan pada 2027-2032. Pada tahun 2007, Jim Burke dari Universiti Angkasa Antarabangsa di Perancis mengusulkan untuk mewujudkan "Bahtera Nuh" lunar di mana peradaban manusia dapat bertahan dari peristiwa bencana.
Pada bulan Ogos 2014, NASA bertemu dengan para pemimpin industri untuk membincangkan cara-cara yang menjimatkan untuk membina pangkalan bulan di wilayah kutub pada tahun 2022. Pada tahun 2015, NASA menyusun konsep untuk penyelesaian bulan yang akan bergantung pada pekerja robotik (dikenali sebagai "Transformers") dan heliostats semasa pembinaan. Pada tahun 2016, Johann-Dietrich Werner, ketua ESA yang baru, mengusulkan untuk membina sebuah perkampungan antarabangsa di bulan sebagai penerus Stesen Angkasa Antarabangsa.
Kaedah yang mungkin
Ketika datang ke Terraforming Bulan, peluang dan cabaran yang berkaitan dengannya sangat mirip dengan yang ada di Mercury. Pertama, Bulan mempunyai suasana yang begitu tipis sehingga hanya dapat disebut sebagai eksosfera. Kedua, terdapat sedikit unsur mudah meruap yang diperlukan untuk kehidupan (hidrogen, nitrogen dan karbon).
Penyelesaian untuk masalah ini adalah dengan menangkap komet yang berisi ais air dan volatil dan mengirimkannya ke permukaan. Komet menyerap, menghilangkan gas dan wap air ini, sehingga mewujudkan suasana. Kesan ini juga akan melepaskan air yang terkandung dalam regolith lunar, dan akan terkumpul di permukaan, membentuk badan semula jadi air.
Pemindahan momentum dari komet ini juga dapat mempercepat putaran Bulan sehingga satelit tidak lagi menyekat pasang surut. Bulan, yang kitaran diurnal akan mempercepat hingga 24 jam, akan sangat memudahkan penjajahan dan penyesuaian dengan kehidupan.
Ada juga kemungkinan paraterraforming pada bagian Bulan, yang serupa dengan kawasan kutub Merkuri yang mengagumkan. Dalam kes Bulan, kawah Shackleton akan sesuai, di mana para saintis telah menemui ais air. Dengan menggunakan cermin suria dan kubah, adalah mustahil untuk mengubah kawah ini menjadi daerah dengan iklim mikro di mana tumbuh-tumbuhan tumbuh dan mempunyai suasana bernafas.
Kemungkinan faedah
Berbanding dengan planet dan bulan lain dari sistem suria, terdapat sejumlah kelebihan dalam menjajah dan menggerakkan bulan itu sendiri. Yang paling jelas adalah jaraknya dengan Bumi. Berbanding dengan Marikh, Venus, Merkuri atau sistem suria luar, kos dan masa pengangkutan manusia dan bahan ke Bulan dan belakang akan jauh lebih rendah.
Di samping itu, pengeboman permukaan bulan dengan komet akan memerlukan komet lebih sedikit daripada yang berlaku di Mars dan Venus - mengikut urutan seratus bukannya ribuan.
Kehadiran ais air di tanah bulan dan deposit besar di wilayah kutub selatan juga akan mewujudkan air permukaan (setelah kesan rumah hijau dicetuskan). Seiring dengan komet yang mengebom permukaannya, es metana dan amonia, ditambang di suatu tempat di Titan dan di tali pinggang Kuiper, dapat diperkenalkan. Juga akan lebih mudah untuk memantau proses terraforming ketika Bulan semakin dekat dan memerlukan infrastruktur yang lebih sedikit.
Pada masa yang sama, koloni di Bulan akan mempunyai banyak kelebihan. Pangkalan sumber tempatan akan memberi peluang untuk penggunaan sumber tempatan serta bahan mentah yang diperlukan untuk misi ruang dalam. Sebagai contoh, kerana komposisi bulan serupa dengan bumi, mineral dapat ditambang di atasnya dan dihantar ke Bumi. Tanah bulan yang diekstrak dari permukaan dapat digunakan untuk membuat pelindung radiasi dan penempatan di bawah kubah di permukaan.
Cadangan ais air bulan, yang sangat banyak terdapat di wilayah kutub selatan, dapat berfungsi sebagai sumber air tetap bagi penjajah. Bahkan di lapisan atas regolith lunar, ada banyak helium-3, yang dapat digunakan dalam reaktor termonuklear, memberikan bekalan tenaga bersih yang berterusan ke kedua-dua koloni lunar dan Bumi.
Pangkalan bulan boleh bertindak sebagai titik permulaan misi dalam sistem suria. NASA telah menghitung bahawa berbilion dolar dapat dijimatkan dengan membuat pangkalan bulan yang dapat menggunakan air tempatan untuk membuat bahan bakar hidrogen. Pos seperti itu akan menjadi bagian integral dari infrastruktur dari segi misi berawak ke Marikh dan pembinaan penempatan Mars.
Graviti bulan yang rendah dan halaju pelarian juga bermaksud misi yang dilancarkan dari bulan akan memerlukan bahan bakar roket yang jauh lebih sedikit untuk mencapai ruang angkasa. Kelebihan yang sama memungkinkan pembinaan meriam elektromagnetik, lif bulan, atau projek lain yang dianggap terlalu mahal untuk dibina di Bumi. Sebarang struktur ini akan mengurangkan kos bahan bergerak dan satelit (seperti sel suria ruang angkasa) dengan ketara.
Akhir sekali, penciptaan penyelesaian bulan juga akan memberi kita maklumat berharga, khususnya mengenai akibat jangka panjang hidup dalam graviti rendah. Maklumat ini berguna untuk mewujudkan pangkalan kekal di Marikh atau badan lain di sistem suria dengan graviti permukaan kurang dari 1 G.
Terdapat tiub lava stabil di bulan yang cukup besar untuk menempatkan seluruh bandar, yang juga merupakan nilai tambah. Lingkungan bawah tanah seperti itu dapat ditekan untuk menahan suasana bernafas, dan juga akan memberikan perlindungan dari radiasi matahari.
Masalah yang mungkin berlaku
Terraforming Bulan penuh dengan sejumlah masalah. Di satu pihak, mengumpulkan komet dan ais dari sistem suria luar akan memerlukan infrastruktur yang tidak ada dan akan mahal untuk dibina. Sebenarnya, ia memerlukan ratusan kapal angkasa untuk mengumpulkan semua sumber daya, dan mereka harus dilengkapi dengan sistem pendorong yang akan membolehkan mereka melakukan perjalanan dalam jangka masa yang singkat dan yang juga belum ada.
Walaupun jangka masa yang panjang yang dihabiskan dalam keadaan mikrograviti diketahui menyebabkan degenerasi otot dan kehilangan kepadatan tulang, tidak jelas bagaimana kesan graviti rendah akan mempengaruhi populasi penduduk dan anak-anak yang dilahirkan dalam keadaan seperti itu. Mungkin perlu mengubah genetik tumbuhan dan haiwan daratan sehingga mereka dapat hidup dalam keadaan bulan, tetapi tidak diketahui apakah ini akan menjadi penyelesaian yang berjaya.
Dan, tentu saja, kos semua ini akan menjadi astronomi, walaupun lebih sedikit daripada yang disangka, dan memerlukan pembangunan selama beberapa generasi. Sukar untuk membicarakan kelangsungan generasi, apatah lagi hakikat bahawa tanggungjawab yang dilakukan oleh satu kerajaan atau badan antarabangsa mungkin tidak dipatuhi oleh pihak yang berikutnya.
Koloni permukaan akan menghadapi banyak masalah. Malam lunar yang panjang (354 jam) bermaksud bahawa pergantungan pada tenaga suria tidak akan dapat dilakukan kecuali di kawasan kutub. Di samping itu, turun naik suhu yang ketara juga memerlukan perubahan dalam reka bentuk koloni. Sebarang penempatan di permukaan perlu dilindungi dari sinaran matahari.
Ketiadaan atmosfera meningkatkan kemungkinan memukul komet dan kerentanan terhadap cahaya matahari. Bulan juga secara berkala melewati magnetosfera Bumi, mencipta cambuk plasma yang mengiris permukaan. Di sisi cahaya, pengeboman elektron menghasilkan pelepasan foton ultraviolet dan penambahan cas negatif pada sisi gelap. Ini juga menimbulkan bahaya kepada penempatan di permukaan.
Seperti yang telah kita ketahui, sejumlah masalah ini dapat ditangani melalui pembangunan penempatan di bawah permukaan. Tetapi jika kita menganggap bahawa penempatan akan bergantung pada tenaga suria, mereka harus dibangun di dekat wilayah kutub untuk memanfaatkan kehadiran cahaya abadi di wilayah-wilayah ini. Alternatifnya ialah reaktor fusi helium-3. Tetapi ini, sekali lagi, adalah pilihan yang mahal dan belum tersedia.
Untuk apa? Kami telah menyebut perkara ini. Tetapi yang paling penting, mungkin, adalah kehadiran seseorang di bulan. Kehadiran ini akan menjadi batu loncatan untuk berada di Marikh, Venus dan di tempat lain di sistem suria. Langkah lain dalam perlumbaan antara planet kita - atau bahkan antara bintang - kita.
