La colonizzazione della Luna e la colonizzazione di Marte sono considerate dagli esperti come una svolta tecnologica unica per l'umanità. Oltre a significativi progressi scientifici, il forte aumento dell'interesse è spiegato anche dal fatto che la Luna e Marte sono fonti di minerali inestimabili e praticamente inesauribili.
Profezia dei geni
Poco prima della sua morte, il fisico teorico britannico Stephen Hawking suggerì che una svolta tecnologica e la fornitura di risorse ai terrestri potrebbe essere raggiunta ugualmente se colonizzato, cioè popolato permanentemente l'unico satellite della Terra - la Luna e uno dei più attraenti dal punto di vista dell'uso in gli interessi dei pianeti dell'umanità - Marte.
Lo sviluppo di progetti per lo sviluppo della Luna e di Marte è iniziato negli anni '50 del secolo scorso, tuttavia, gli scienziati hanno parlato di uno dei motivi più importanti per viaggiare e sistemare oggetti distanti come di passaggio, senza prestare particolare attenzione a questo - in futuro, il corpo celeste più vicino alla Terra potrebbe decenni per salvare l'umanità da eventuali crisi energetiche e consentirà l'attuazione dei progetti più laboriosi e complessi nel campo dell'industria, della medicina, della sanità e della scienza.
Stiamo parlando dell'isotopo più leggero dell'elio: l'elio-3, una sostanza le cui riserve all'interno della Terra sono estremamente limitate. È questo e un altro isotopo "vicino" che l'umanità può utilizzare per l'energia del nuovo millennio: la fusione termonucleare in grado di "mettere a tacere" tutti i tipi di minerali tradizionali: petrolio, carbone e uranio radioattivo, combustibile per centrali nucleari.
Solo 0,003 grammi di elio-3 in un reattore a fusione rilasceranno la stessa quantità di energia di un intero barile di petrolio, e una tonnellata di elio-3 caricata in un reattore a fusione produrrà energia equivalente a 15,8 milioni di barili di petrolio.
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L'estrazione dell'isotopo dell'elio sulla superficie lunare può essere paragonata alla ricerca di idrocarburi sotto le dune di sabbia in Medio Oriente: l'olio facilmente recuperabile spinge letteralmente verso l'alto in una potente fontana dopo le primissime "forature" della superficie in luoghi precedentemente esplorati. Con l'elio-3 sulla superficie della Luna la situazione è simile: il suolo lunare, praticamente "sigillato" da particelle emesse dal Sole per centinaia di milioni di anni, contiene milioni di tonnellate di un prezioso isotopo, e per la sua produzione industriale non è necessario, come si dice in questi casi, reinventare la ruota.
È vero, per attuare un programma completo per l'estrazione del suolo lunare al momento, e nei prossimi 30, 50 e 100 anni, l'umanità non sarà in grado di farlo - anche le tecnologie ultramoderne e i veicoli di lancio superpotenti in grado di consegnare diverse tonnellate all'orbita lunare alla volta non aiuteranno la causa … Il problema principale non è nemmeno che la corrispondente infrastruttura energetica per il consumo industriale di elio-3 sulla Terra è completamente assente al momento, ma come esattamente le persone possono sopravvivere sulla Luna e iniziare a svilupparla.
Uno dei compiti più importanti dell'astronautica moderna è ancora la creazione di un veicolo di lancio super pesante ed economico allo stesso tempo, sebbene entrambi questi concetti, a prima vista, si escludano a vicenda. Nonostante il fatto che soluzioni già pronte, come l'americano Saturn-V e Soviet Energia, così come altri progetti per creare veicoli di lancio super pesanti siano già pronti o siano nella fase finale, il problema principale associato alla permanenza sicura e affidabile di una persona sulla superficie lunare è non è stato completamente risolto.
Orologio lunare
I progetti della base lunare, che sono stati sviluppati dall'inizio degli anni '50, hanno assunto diversi modi per dominare la superficie lunare. Uno dei modi più plausibili ed economicamente semplici per colonizzare la Luna potrebbe essere il piano proposto dal fisico americano Gerard O'Neill: per l'estrazione di successo sulla superficie lunare, è stato proposto di costruire un'enorme stazione a forma di anello con un diametro di 1,5 chilometri.
La stazione, proposta da O'Neill come base di trasbordo per il lavoro sulla Luna, doveva funzionare in piena autosufficienza: dopo l'assemblaggio finale e la messa in servizio, le persone dovevano formare una sorta di produzione industriale e mini-fattorie all'interno dei locali della struttura, fornendo a diecimila persone tutto ciò di cui avevano bisogno, compresa l'acqua potabile e il cibo.
Tra le altre cose, si prevedeva di dotare la stazione di specchi giganti in grado di trasmettere parte dell'energia solare alla Terra con un'efficienza quasi ideale di oltre il 70%. Parallelamente al piano di O'Neill, c'erano altre idee su come dovrebbe funzionare una base lunare. Scienziati sovietici hanno più volte avanzato l'idea di costruire non solo insediamenti "puntuali" sulla superficie, ma anche una base orbitale circumlunare, dalla quale, su piccole navi riutilizzabili, i "turnisti" lunari andrebbero al lavoro ogni "mattina".
Alla fine degli anni '80, la teoria dell'insediamento lunare iniziò a dissolversi nelle argomentazioni degli scienziati secondo cui basi orbitanti lunari e robot minerari controllati a distanza, la cui manutenzione e riparazione può essere eseguita con l'aiuto di piccoli avamposti, sarebbero sufficienti per l '"uso mirato" dei ricchi risorse del satellite terrestre.
Tuttavia, già nel 2017, gli scienziati hanno deciso che le "case lunari" non erano affatto necessarie: invece di costruire e produrre piccoli oggetti per missioni da cinque a sette giorni, è stato proposto di adattare le astronavi.
Dove e perchè?
Nonostante i piani ambiziosi per lo sviluppo di Marte, l'umanità non ha ancora un'idea chiara di dove volare e perché sia necessario. Allo stesso tempo, anche gli scienziati che erano unanimi nelle loro opinioni sono stati divisi in diversi campi "in guerra": alcuni credono che l'esplorazione della Luna sia una perdita di tempo e che sia necessario volare subito su Marte, altri sono sicuri che si possa arrivare su Marte "in qualche modo più tardi" quando il processo L'esplorazione lunare e il debug della tecnologia spaziale saranno completati. Il terzo gruppo rifiuta generalmente la colonizzazione di Marte e della Luna in quanto tali, citando prove convincenti che tutto il necessario per l'uso sulla Terra, compresi i metalli rari e altri elementi chimici, si trova in quantità sufficienti sulla superficie degli asteroidi nello spazio vicino alla Terra.
"Tutto questo è molto più facile da organizzare in condizioni abbastanza accettabili - il livello di insolazione terrestre e le soluzioni tecniche descritte 40-50 anni fa", ha detto Mikhail Lapikov, esperto nel campo della cosmonautica, in un'intervista al canale televisivo Zvezda.
Alla fine degli anni '90, dopo un'analisi spettrale di pezzi di asteroidi che trapelavano attraverso gli strati densi dell'atmosfera, gli scienziati giunsero alla conclusione che l'invio di navi automatiche o con equipaggio a oggetti nello spazio vicino alla Terra avrebbe fornito alla produzione industriale sulla Terra tutti i metalli necessari.
Secondo le previsioni degli astrofisici, un oggetto di grandi dimensioni con un diametro compreso tra 1,5 e due chilometri può contenere metalli comuni - ferro e nichel, e preziosi - oro, palladio e persino platino, e il costo medio del minerale estratto dagli asteroidi può variare da $ 100 milioni a dieci miliardi, a seconda della quantità di minerale estratto.
“Ci sono migliaia di tali oggetti nello spazio vicino alla Terra. La costruzione di "navi da minatore" per il lavoro sugli asteroidi potrebbe consentire, se non abbandonare del tutto, l'estrazione di metalli sulla Terra, quindi, in ogni caso, ridurre lo sviluppo dell'interno terrestre del 40-50% già nella fase iniziale ", ha sottolineato in un'intervista al canale televisivo Zvezda. l'astrofisico Boris Raevsky.
Lo sviluppo di minerali sugli asteroidi potrebbe "chiudere" l'estrazione di minerali sulla Terra, ma ciò non accadrà prima che dozzine delle principali economie mondiali si uniscano per creare un sistema di trasporto e produzione e concordare un'equa distribuzione delle risorse tra tutti i partecipanti.
Estremamente pericoloso
Il pianeta rosso, che gli scienziati hanno studiato attivamente dalla fine degli anni '60, è sia di eccezionale interesse economico che di incredibile pericolo per i viaggiatori spaziali e i coloni. Se nel caso di lavorare su una "base rotazionale" su basi lunari e circumlunari, è possibile utilizzare le tecnologie esistenti (regolate per la durata del soggiorno), allora nel caso di organizzare la vita su Marte, sarà richiesto uno sforzo molto maggiore e sarà probabilmente possibile raggiungere il successo a scapito del primo coloni.
Il segreto principale di Marte è nascosto nelle sue profondità: nel suolo del Pianeta Rosso, che milioni di anni fa avrebbe potuto essere una copia della Terra, praticamente è conservata l'intera tavola periodica. La parola "praticamente" dovrebbe essere intesa alla lettera: un'atmosfera debole e una bassa pressione hanno fatto il loro lavoro per milioni di anni, quindi su Marte non possono esserci petrolio, gas o altri idrocarburi. Con l'eccezione dei minerali terrestri, gli scienziati hanno scoperto un aumento del contenuto di ferro, magnesio, calcio, zolfo e altre sostanze preziose nel suolo di Marte, che potrebbero essere utili sulla Terra.
L'estrazione di minerali sulla superficie di Marte, a causa della sua lontananza e specificità, è possibile solo con la costruzione di una grande base o addirittura di una città. Tuttavia, prima della costruzione di una base a lungo termine su Marte, i primi coloni devono ancora vivere: un volo sulla rotta Terra-Marte non potrà sopravvivere senza speciali dispositivi di protezione.
I cambiamenti nel corpo umano dovuti a una lunga permanenza nello spazio sono stati scientificamente provati: l'astronauta Scott Kelly, tornato dopo un anno di permanenza sulla ISS, è un esempio vivente del fatto che il DNA umano cambia la sua struttura durante una lunga permanenza fuori dalla Terra. Come questo possa accadere anche durante il volo o immediatamente dopo l'atterraggio, gli scienziati non possono ancora rispondere.
Nella fantascienza, Marte ha sempre agito come un pianeta assolutamente accessibile per l'insediamento e l'uso, ma in realtà è un tesoro che nessuno può aprire e raccogliere i suoi contenuti nel prossimo futuro.
"Se scartiamo tutte le teorie sulla terraformazione di Marte con l'aiuto di esplosioni termonucleari o riscaldamento chimico, il metodo più efficace per modificare il pianeta" per se stessi "può essere il cosiddetto trattamento batterico, in cui i campioni dei batteri più" tenaci "saranno portati su Marte dalla Terra, per esempio, come estremofili ", ha detto l'analista Alexander Lobanenkov in un'intervista al canale televisivo Zvezda.
Ora (e nei prossimi 50-70 anni) il fatto che “i meli fioriranno su Marte” non può essere raggiunto dalla scienza moderna: secondo gli scienziati, anche riscaldare l'atmosfera di Marte e saturarla con l'ossigeno non aiuterà a normalizzare le condizioni. Bassa gravità, atrofia muscolare e movimento costante in una tuta spaziale aggiungeranno un altro problema: le radiazioni, il cui livello su Marte è molte volte superiore al massimo consentito per l'uomo. E questo senza contare la dose che i membri dell'equipaggio della navicella riceveranno durante il viaggio.
“Alla fine, i coloni, almeno quelli che possono sopravvivere al viaggio e sopravvivere, inizieranno inevitabilmente ad avere mutazioni genetiche dopo un paio d'anni. È difficile dire a cosa porterà questo, ma c'è la possibilità che ci saranno problemi con la prole, o che non ci sarà affatto prole su Marte, o inizieranno altri gravi cambiamenti e malattie , ha spiegato il genetista Vladimir Zakharov in un'intervista al canale televisivo Zvezda.
Gli scienziati ritengono che la migliore soluzione a questo proposito sarà la coltivazione dei primi coloni: anche sulla Terra, decenni prima del volo sulla base del DNA umano, utilizzando la tecnologia di editing del genoma CRISRP / Cas9, gli scienziati saranno in grado di creare "superumani" in grado di sopravvivere a un viaggio di 210 giorni, un "viaggio di lavoro". »Per l'estrazione di minerali sul pianeta o un soggiorno permanente lì.
Perché le persone hanno bisogno di spazio?
L'estrazione mineraria sulla Luna, sugli asteroidi, su Marte e su altri pianeti del sistema solare consentirà ai terrestri di tirare un sospiro di sollievo. La maggior parte dei metalli preziosi e delle sostanze estratte dal suolo saranno "importate" da altri pianeti e alla Terra potrà essere assegnato il ruolo di un grande impianto di lavorazione. Lo sviluppo di pianeti e altri corpi celesti può dare ai principali attori del mercato dell'estrazione interplanetaria di materie prime una vera carta bianca, a seguito della quale su pianeti disabitati si possono applicare metodi di estrazione fossili non del tutto ecologici, ma abbastanza economici.
Tuttavia, non importa quanto rosee possa sembrare la prospettiva di attraversare la Terra e entrare nello spazio, l'umanità farà i primi tentativi di implementare qualcosa di simile solo tra 100-200 anni. Scienziati ed esperti nel campo della cosmonautica notano che alcune soluzioni come lo sviluppo di veicoli di lancio superpesanti e la creazione di installazioni termonucleari sperimentali sono già in atto, ma i programmi nazionali per l'estrazione di risorse su altri pianeti, per non parlare del posizionamento a pieno titolo degli insediamenti, semplicemente non possono essere implementati da - per il loro costo e intensità di risorse.
Nel campo dell'esplorazione spaziale, secondo gli scienziati, non sono gli interessi strategici dei singoli stati che sono importanti, ma una comprensione comune dell'importanza e della necessità di sviluppare questa direzione. Gli esperti ritengono che senza la firma dei relativi accordi in circa 200-300 anni, con un alto grado di probabilità, l'umanità sarà di nuovo sull'orlo di una guerra per le risorse, tuttavia, tali guerre dovranno essere intraprese a milioni di chilometri dalla Terra.
Dmitry Yurov
