Програма NASA Artemis спрямована на створення людської бази на Місяці протягом наступних кількох десятиліть. Однак ця спроба не така проста, як зібрати космічний корабель і злетіти. Місяць не зовсім типове місце для відпустки – це безповітряна, запилена, радіаційно заряджена скеля, розташована за тисячі миль від зручностей Землі. Проте, незважаючи на ці суворі умови, вчені доводять, що будівництво постійної бази на Місяці не є неможливим. Потрібне багато ретельного планування та інновацій, і це те, що зараз відбувається. Дослідницька стаття, у якій всебічно розглядаються численні проблеми, пов’язані з виробництвом і будівництвом на Місяці, пропонує повчальну перспективу. В основі їхніх рішень лежать три найважливіші технології – 3D-друк, робототехніка та штучний інтелект (ШІ).
Будівництво стійкої місячної бази
Стійка, довгострокова присутність на Місяці передбачає більше, ніж просто ступити на Місяць. Це вимагає здатності виробляти необхідні інструменти, конструкції та системи для проживання прямо там, на Місяці.
«Вирішальним кроком є можливість виготовляти все необхідне на місці», — підкреслив Мохаммад Азамі, доктор філософії. кандидат в Лабораторію аерокосмічної робототехніки університету Конкордія (CUARL).
Тріо технологій
У цих вимогах до виробництва на місці 3D-друк, робототехніка та ШІ виходять на перший план.
«Ці три технології, працюючи разом, пропонують універсальність», — пояснив співавтор Кшиштоф Сконєчний, доцент Інституту аерокосмічного дизайну та інновацій Конкордії. Він уточнив, що для реагування на несподівані виклики на Місяці потрібні адаптивні та гнучкі рішення. Враховуючи унікальне місячне середовище, потрібне обладнання буде однаково спеціалізованим і часто використовуватиметься вперше.
Використання місячного пилу для основи
Місячний реголіт, шар дрібного, але абразивного пилу, який огортає поверхню Місяця, може значно зменшити корисне навантаження від місій постачання, що запускаються із Землі. Дослідження Азамі в Concordia Center for Composites (CONCOM) і CUARL показали, що цей пил можна використовувати в мобільному 3D-друкарському роботі для виготовлення складних конструкцій на вимогу. Крім того, реголіт служить ефективним бар’єром проти сонячної радіації, потенційно зменшуючи потребу в імпорті подібних матеріалів із Землі.
Що буде далі?
У майбутньому і Сполучені Штати, і Китай мають плани створити довгострокову базу на Місяці до середини наступного десятиліття. Хоча ця мета здається досяжною для менших місій, подібних до Міжнародної космічної станції або антарктичних дослідницьких центрів, більш тривале перебування на Місяці створює нові виклики. Пріоритетом має бути вирішення таких проблем, як наслідки тривалої дії на біологію людини та юридичні ускладнення навколо територіальних прав на Місяць.
«Це дуже важливі, масштабні виклики. Виробництво — це одна частина дуже великого пазлу», — зазначив Сконєчний.
У міру просування до наших амбітних цілей дослідження Місяця кожна частина цієї головоломки матиме вирішальне значення. І якщо минуле свідчить про це, людська винахідливість впорається з викликом і перетворить ці мрії на реальність.
Місяць як сходинка до Марса
Встановлення стійкої присутності на Місяці – це не просто кінцева мета – це важливий крок до глибшого дослідження космосу. Уроки, отримані під час будівництва Місяця, використання ресурсів і тривалого проживання людей, стануть схемою для майбутніх місій на Марс і за його межі. Низька гравітація Місяця та близькість до Землі роблять його ідеальним полігоном для випробувань передових систем життєзабезпечення, автономної робототехніки та технологій використання ресурсів на місці (ISRU).
Крім того, постійна місячна база могла б виступати в якості стартового центру для місій у глибокому космосі, що зменшило б потребу у дорогих наземних запусках. Завдяки інфраструктурі на Місяці астронавти могли б підготуватися до більш тривалих місій, удосконалюючи свою здатність працювати в екстремальних умовах і прокладаючи шлях для наступного гігантського стрибка людства – ступлення на Червону планету.
Оскільки країни та приватні компанії співпрацюють, щоб розширити межі дослідження космосу, Місяць пропонує унікальну можливість випробувати та вдосконалити технології, які одного дня перенесуть людей усю Сонячну систему. Подорож на Марс починається з будівництва потужної бази на Місяці, і інновації, що розробляються сьогодні, допоможуть досягти цієї амбітної мети. Повний текст дослідження опубліковано в журналі Progress in Aerospace Sciences.
