Quasi ogni astronauta o scienziato negli Stati Uniti sogna di tornare sulla luna e molti scienziati in tutto il mondo stanno semplicemente pensando di visitare un satellite. Poiché il programma Apollo è stato un successo e i primi astronauti hanno messo piede sulla luna il 20 luglio 1969, abbiamo cercato modi per tornare sulla luna … e rimanerci, come suggerisce il direttore dell'Agenzia spaziale europea. Da allora, molte proposte sono state nascoste e ancora di più sono state prese seriamente in considerazione. In ogni caso, tutti i piani sono falliti, nonostante un mucchio di parole forti e promesse audaci.
In un seminario nell'agosto 2014, la NASA ha incontrato il genetista di Harvard George Church e Peter Diamandis della X Prize Foundation, così come altri coinvolti nel dialogo sull'esplorazione spaziale per discutere le opzioni di budget per un ritorno sulla luna. Il lavoro su questo argomento, che solo di recente è diventato disponibile in un numero speciale della rivista New Space, descrive un insediamento lunare che potrebbe essere costruito sulla Luna entro il 2022 per un relativamente piccolo $ 10 miliardi.
In breve, ci sono molti vantaggi nell'allestire una base sulla luna. Oltre alla costruzione di stazioni di servizio che stenderanno miliardi per le future missioni spaziali, in particolare su Marte, pianificate negli anni 2030, potrebbe fornire opportunità uniche per la ricerca scientifica e la sperimentazione di nuove tecnologie. Ma i piani per costruirlo sono stati ostacolati da due punti chiave.
In primo luogo, tali finanziamenti sono piuttosto difficili da assegnare, e questo è comprensibile visti i costi delle missioni spaziali negli ultimi 50 anni. Giusto per capire, il programma Apollo è costato ai contribuenti $ 150 miliardi (per gli standard moderni). Allo stesso tempo, il budget annuale della NASA per il 2015 è stato di circa 18 miliardi di dollari, con una stima di 19,3 miliardi di dollari prevista per il 2016. Nei giorni in cui l'esplorazione spaziale non è una questione di sicurezza nazionale, il denaro è molto scarso.
Il secondo punto è che abbiamo bisogno di un decreto presidenziale "per tornare sulla luna con tutti i mezzi", che risolverà tutti i problemi e fornirà i budget necessari. Ma nonostante i ripetuti tentativi, nessun decreto sulla ripresa dell'esplorazione della Luna o dello spazio non ha risolto questo problema. In breve, l'esplorazione dello spazio è ostacolata dalla mentalità tradizionale di spendere ingenti somme di denaro e sostenere l'amministrazione.
Ma in verità, una serie di progressi negli ultimi anni ha ridotto in modo significativo il costo delle missioni. Questo e i vantaggi della base lunare per l'esplorazione spaziale e l'umanità sono stati discussi durante il seminario del 2014. L'astrobiologo della NASA Chris McKay, che ha curato la serie di riviste al New Space, ha detto a Universe Today in una e-mail che uno dei vantaggi importanti di una base a basso costo sulla luna è che spinge altre missioni ai limiti del raggiungimento dei prezzi.
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"Sono interessato a una base di ricerca a lungo termine su Marte, non solo agli sbarchi umani a breve termine", dice. “Stabilire una base di ricerca sulla luna dimostrerà che sappiamo cosa fare e che possiamo farlo. Dobbiamo allontanarci dalla situazione attuale in cui i costi sono così alti che una base sulla luna, una missione su Marte e una missione su un asteroide si escludono a vicenda. Se potessimo ridurre i costi di dieci volte o più, potremmo gestire tutte le missioni ".
Al centro di tutto questo ci sono diversi cambiamenti chiave avvenuti negli ultimi dieci anni. Tra questi lo sviluppo dell'attività di lancio nello spazio, che ha portato a una riduzione complessiva del costo dei singoli lanci. Lo sviluppo dell'industria del "nuovo spazio" - un termine generico usato da varie imprese aerospaziali commerciali private - sta anche guidando lo sviluppo di nuove tecnologie per l'uso nello spazio.
Questi e altri sviluppi tecnologici aiuteranno a risolvere il problema del budget, ha detto McKay. “Oltre ai costi di lancio, un fattore chiave per abbassare il costo di una base sulla Luna è la creazione di tecnologie per lo sviluppo sostenibile qui sulla Terra. Alcuni dei miei esempi preferiti sono la stampa 3D, i veicoli elettrici, i robot autonomi e le toilette per il riciclaggio.
Alexandra Hall, ex direttore senior della X Prize Foundation e uno dei principali contributori alla serie, esprime anche l'importanza delle nuove tecnologie nella creazione di una base lunare funzionale. Saranno utili anche qui sulla Terra, specialmente nei prossimi decenni, insieme alla crescita della popolazione e alla diminuzione delle risorse:
“I progressi nel supporto vitale e il ciclo chiuso della vita sono essenziali per sostenere la vita per lunghi periodi di tempo sulla luna. Sono indubbiamente utili in quanto migliorano la nostra capacità di far fronte ai cambiamenti climatici e alla diminuzione delle risorse, afferma. “Se riusciamo a capire come costruire strutture con ciò che è già sulla luna, possiamo usare questa tecnologia per costruire infrastrutture e risolvere i problemi abitativi dai materiali sulla Terra. Se riusciamo a utilizzare la roccia che è lì, forse non dovremo portare asfalto e mattoni in giro per il mondo.
Un altro aspetto importante della creazione di una base lunare efficace è la cooperazione internazionale, sia nel segmento privato che in quello pubblico:
“Anche se ci saranno mercati commerciali per eventi lunari, i mercati saranno inizialmente gestiti dai governi. Il settore privato sarà in grado di fornire le soluzioni più efficienti e competitive quando i governi perfezioneranno e definiranno piani di sviluppo a lungo termine. Credo che Google Lunar XPRIZE spingerà altri partner privati e commerciali nella corsa per costruire un insediamento sulla Luna, e metterà in ombra la necessità del coinvolgimento del governo. Una volta che la piccola azienda avrà dimostrato di poter arrivare sulla luna ed essere produttiva, altre inizieranno a pianificare nuove attività ed eventi.
Per quanto riguarda dove sarà questa base e cosa farà, è stato proposto di posizionarla su uno dei poli e renderla a immagine della stazione antartica americana al Polo Sud. Il piano sarà gestito dalla NASA o da un consorzio internazionale e ospiterà un equipaggio di dieci persone, un misto di personale e scienziati sul campo che ruoteranno tre volte all'anno.
Le attività in questa base, che saranno facilitate da dispositivi robotici autonomi e controllati a distanza, si concentreranno sul supporto della ricerca sul campo condotta da studenti laureati. Verranno testati anche tecnologie e programmi, ad esempio, che prevedono l'uso su Marte. La NASA prevede di inviare astronauti sul Pianeta Rosso nei prossimi decenni.
Diverse volte nella serie di riviste, si sottolinea che tutto ciò può essere fatto in modo relativamente economico - per $ 10 miliardi. Questo è ciò che dice il documento pertinente:
“Sulla base dell'esperienza delle recenti innovazioni software della NASA come il programma COTS, riportare gli esseri umani sulla luna potrebbe non essere così costoso come si pensava in precedenza. Gli Stati Uniti potrebbero riportare gli esseri umani sulla superficie lunare in 5-7 anni spendendo circa 10 miliardi di dollari (-30%) da due fornitori di servizi commerciali indipendenti e concorrenti, o 5 miliardi di dollari per ogni fornitore, utilizzando un metodo di partnership.
Altre questioni discusse nella serie riguardano l'ubicazione della base e la natura dei suoi sistemi di supporto vitale. In un articolo intitolato "Scegliere un sito per l'industrializzazione, lo sviluppo economico e l'insediamento lunare", la base si trova nella regione del polo nord o sud. Questo articolo, scritto da Dennis Wigo, fondatore e CEO di Skycorp, identifica due possibili posizioni per una base lunare, utilizzando parametri di input sviluppati in consultazione con i venture capitalist.
Questi includono problemi di disponibilità di energia, comunicazioni poco costose su una vasta area, possibile disponibilità di acqua (o molecole a base di idrogeno) e altre risorse e viaggi locali. Secondo queste stime, la regione del Polo Nord è una buona posizione grazie al suo facile accesso all'energia solare. Anche il Polo Sud è un potenziale sito (soprattutto al Cratere Shackleton) a causa della presenza di acqua ghiacciata.
Infine, la serie esplora l'opportunità economica che può avere benefici di vasta portata per le persone sulla Terra. In primo luogo c'è il potenziale per un sistema di energia solare spaziale, un concetto che è visto come una possibile soluzione alla dipendenza dell'umanità dai combustibili fossili e ai limiti dell'energia solare sulla Terra.
Se i collettori solari terrestri sono limitati da eventi meteorologici (tempo) e dal ciclo diurno della Terra (giorno e notte), i collettori solari posti in orbita potrebbero raccogliere energia dal Sole 24 ore su 24. Tuttavia, il lancio e le questioni di costo della trasmissione di potenza wireless la rendono finanziariamente poco attraente.
La proposta "impianto solare auto-replicante lunare" potrebbe ridurre i costi di quattro volte. Un tale impianto potrebbe creare satelliti solari da materiale lunare utilizzando sistemi autoreplicanti in grado di creare repliche esatte di se stessi e quindi dispiegarli in orbita geostazionaria terrestre utilizzando un acceleratore elettromagnetico lineare.
Il tema principale della serie è come la base lunare fornirà opportunità di cooperazione tra i segmenti pubblico e privato e le diverse persone. L'ISS è un perfetto esempio di come le persone in tutto il mondo possono beneficiare di un programma scientifico comune. Non sorprende che la NASA voglia estendere un tale modello (COTS) alla Luna (LCOTS). Oltre alla presenza di persone sulla Luna, un tale evento aiuterà a sviluppare tecnologie che renderanno Marte più accessibile nei prossimi anni.
In generale, tutto questo sembra interessante: tornare sulla luna e gettare le basi per un insediamento umano permanente. E poi - su Marte, nella fascia degli asteroidi, oltre il sistema solare. Più la base lunare si sviluppa, maggiori saranno le opportunità di ulteriore sviluppo nel tempo.
