Chào mừng bạn quay trở lại với loạt bài đang diễn ra của chúng tôi, Hướng dẫn dứt khoát về địa ngục! Chúng tôi tiếp tục với một cái nhìn về Mặt trăng, thảo luận về việc một ngày nào đó nó có thể được làm cho phù hợp với môi trường sống của con người.
Ngay từ khi bắt đầu Thời đại vũ trụ, các nhà khoa học và nhà tương lai học đã khám phá ý tưởng biến đổi các thế giới khác để đáp ứng nhu cầu của con người. Được biết đến như là một địa hình, quá trình này đòi hỏi sử dụng các kỹ thuật kỹ thuật môi trường để thay đổi nhiệt độ, khí quyển, địa hình hoặc hệ sinh thái của mặt trăng (hoặc tất cả các yếu tố trên) để làm cho nó trở nên giống như Trái đất. Là thiên thể gần nhất Trái đất, Mặt trăng từ lâu đã được coi là một địa điểm tiềm năng.
Tất cả đã nói, việc thuộc địa hóa và / hoặc làm dị hình Mặt trăng sẽ tương đối dễ dàng so với các cơ thể khác. Do sự gần gũi của nó, thời gian cần thiết để vận chuyển người và thiết bị đến và từ bề mặt sẽ giảm đáng kể, cũng như chi phí cho việc đó. Ngoài ra, vùng lân cận của nó có nghĩa là các tài nguyên và sản phẩm được khai thác trên Mặt trăng có thể được đưa tới Trái đất trong thời gian ngắn hơn và một ngành du lịch cũng sẽ khả thi.
Thuộc địa âm lịch trong tiểu thuyết:
Chủ đề thiết lập các khu định cư của con người trên Mặt trăng là một trong những yếu tố phổ biến nhất của khoa học viễn tưởng. Và trong khi phần lớn các câu chuyện liên quan đến các khu định cư mặt trăng được xây dựng trên bề mặt bằng cách sử dụng các vòm kín hoặc bên dưới bề mặt, có một số ví dụ về việc Mặt trăng được tạo thành một môi trường có thể ở được cho con người.
Ví dụ sớm nhất được biết đến có lẽ là truyện ngắn Siêu La Journée d namun Parisien au XXIe siècle ((Một ngày của người Paris ở thế kỷ 21), được viết bởi tác giả người Pháp Octave Béllard. Được phát hành vào năm 1910, câu chuyện này liên quan đến một bầu không khí đang dần được tạo ra và thảm thực vật được thích nghi để biến Mặt trăng thành một khu bảo tồn cho các loài có nguy cơ tuyệt chủng và thực dân loài người.
Năm 1936, nhà văn Mỹ C.L. Moore đã viết Thiên đường đã mất, một trong một số tiểu thuyết diễn ra trong vũ trụ của cô Tây Bắc Smith Smith, tập trung vào một phi công tàu vũ trụ và người buôn lậu sống trong Hệ Mặt trời thuộc địa. Trong cuốn tiểu thuyết này, cô giới thiệu Mặt trăng là một nơi màu mỡ một thời, và mô tả làm thế nào nó dần trở thành một vùng đất hoang không có không khí. Năm 1945, tiểu thuyết gia và học giả người Anh C. S. Lewis đã phát hành Sức mạnh ghê gớm đó, trong đó Mặt trăng (Sulva) được mô tả là ngôi nhà của một chủng tộc người ưu sinh cực đoan.
Arthur C. Clarke đã viết một số tiểu thuyết và truyện ngắn bao gồm các thuộc địa mặt trăng giữa những năm 1950 và 1970. Năm 1955, ông viết Ánh sáng mặt đất, trong đó một khu định cư mặt trăng bị cuốn vào cuộc chiến chéo khi chiến tranh nổ ra giữa Trái đất và liên minh giữa Sao Hỏa và Sao Kim. Năm 1961, Một mùa thu của Moondust đã được xuất bản, nơi một tàu tuần dương du lịch (Selene) chìm vào một biển bụi Mặt trăng.
Năm 1968, tiểu thuyết bán kết Clarke xông 2001: Một cuộc phiêu lưu không gian đã được phát hành, một phần trong đó diễn ra trên Mặt trăng thuộc địa, nơi tìm thấy một khối nguyên khối bí ẩn (được gọi là dị thường từ tính Tycho, hay TMA-1). Kết hợp với Rama, được phát hành vào năm 1973, cũng đề cập đến Mặt trăng thuộc địa, là một phần của chính thể kéo dài Hệ Mặt trời được gọi là Hành tinh Thống nhất.
Robert A. Heinlein cũng đã viết nhiều về sự định cư của con người trên Mặt trăng. Một trong những sớm nhất của anh là Những hòn đá lăn (1952), tập trung vào một gia đình đặc biệt (Stones) sống trên Mặt trăng đã định cư, nhưng chọn rời đi để khám phá Hệ Mặt trời. Năm 1966, ông phát hành cuốn tiểu thuyết đoạt giải Hugo Mặt trăng là một tình nhân khắc nghiệt, trong đó một thuộc địa mặt trăng phần lớn dưới mặt đất cung cấp cho Trái đất thực phẩm và khoáng chất.
Dân số, được biết đến với cái tên Lun Lunies, hầu hết là hậu duệ của những người bị kết án (đặc biệt là tù nhân chính trị) sống dưới quyền quản lý Trái đất. Với sự giúp đỡ của một trí thông minh nhân tạo, một nhóm những người tìm kiếm độc lập phát động một cuộc nổi dậy và giành lấy sự độc lập của họ khỏi Trái đất. Phần thứ ba, Con mèo đi xuyên tường (1985) diễn ra trên Luna miễn phí vài năm sau đó.
Năm 1988, Kim Stanley Robinson phát hành The Lunatics, liên quan đến một nhóm thợ mỏ nô lệ bị buộc phải làm việc dưới bề mặt mặt trăng, người đã phát động một cuộc nổi loạn. Và trong truyện ngắn Triệu Byrd Land Six Cuộc (2010), tác giả người Anh Alastair Reynold mô tả một thuộc địa Mặt trăng dựa trên việc khai thác helium-3. Danh sách này tiếp tục, với hàng trăm (nếu không phải hàng ngàn) ví dụ về con người sống trên Mặt trăng trong tương lai gần và xa.
Nghiên cứu giải quyết âm lịch:
Trong suốt vài thập kỷ qua, nhiều đề xuất đã được đưa ra để xây dựng một thuộc địa (hoặc thuộc địa) trên Mặt trăng. Hầu hết phát sinh với sự ra đời của Thời đại vũ trụ và Chương trình Apollo. Và trong những năm gần đây, với những đề xuất trở lại Mặt trăng vào những năm 2020, đã có sự quan tâm mới trong việc tạo ra một khu định cư vĩnh viễn. Tuy nhiên, có một số đề xuất khoa học có trước thế kỷ 20.
Ví dụ, vào năm 1638, Đức Giám mục John Wilkins - một giáo sĩ người Anh, nhà tự nhiên học, và là thành viên của Hiệp hội Hoàng gia - đã viết Một bài diễn văn liên quan đến một thế giới mới và một hành tinh khác, trong đó ông dự đoán một thuộc địa của con người trên Mặt trăng. Nhà khoa học tên lửa và du hành vũ trụ nổi tiếng người Nga Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) - người đầu tiên đề xuất khái niệm Thang máy không gian - cũng cho rằng một khu định cư trên mặt trăng sẽ là một bước quan trọng trong việc loài người trở thành một loài sống xa không gian.
Đến thập niên 1950 và 60, các đề xuất bắt đầu ném tuyết với việc thành lập Chương trình Apollo, nơi các kế hoạch đặt phi hành gia lên Mặt trăng đương nhiên dẫn đến các ý tưởng tạo ra các căn cứ vĩnh viễn và thậm chí định cư ở đó. Năm 1954, Arthur C. Clarke đã đề xuất rằng một cơ sở mặt trăng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng các mô-đun bơm hơi mà sau đó sẽ được phủ trong bụi mặt trăng để cách nhiệt.
Giải quyết ban đầu sẽ liên quan đến các phi hành gia xây dựng các cấu trúc giống như lều tuyết và cột đài phát thanh bơm hơi, sau đó sẽ thành lập một mái vòm lớn hơn, cố định. Đề xuất của ông cũng kêu gọi thanh lọc không khí được cung cấp bởi bộ lọc dựa trên tảo, lò phản ứng hạt nhân để cung cấp năng lượng và pháo điện từ (tức là các tài xế đại chúng) phóng hàng hóa và nhiên liệu lên các tàu liên hành tinh trong không gian.
Năm 1959, John S. Rinehart - giám đốc Phòng thí nghiệm nghiên cứu khai thác tại Trường Mỏ Colorado - đã công bố một đề xuất có tiêu đề Tiêu chí cơ bản cho Tòa nhà Mặt trăng, trong Tạp chí của Hiệp hội liên hành tinh Anh. Khái niệm này cho một cơ sở nổi nổi tiếng, bao gồm một nửa hình trụ với một nửa vòm ở hai đầu và một lá chắn micrometoid được đặt phía trên cơ sở. Khái niệm này dựa trên lý thuyết được chấp nhận sau đó rằng có những đại dương bụi trên Mặt trăng sâu tới một km rưỡi (1 mi) ở một số khu vực.
Một số kế hoạch cũng xuất hiện trong thời đại này cho các cơ sở quân sự trên Mặt trăng. Chúng bao gồm Project Horizon (1959), kế hoạch của Quân đội Hoa Kỳ xây dựng pháo đài trên Mặt trăng vào năm 1967. Không quân Hoa Kỳ cũng đề xuất Dự án Lunex vào năm 1961, dự kiến thành lập một căn cứ không quân dưới lòng đất trên Mặt trăng bằng cách Năm 1968.
Năm 1962, John DeNike (Giám đốc chương trình cho các chương trình nâng cao của NASA) và Stanley Zahn (Giám đốc kỹ thuật nghiên cứu cơ sở âm lịch trong Phòng vũ trụ Martin Company) đã công bố một đề xuất có tiêu đề là Lun Lunar Basing. Khái niệm của họ kêu gọi một căn cứ dưới bề mặt đặt tại Biển yên bình, nơi sẽ dựa vào các lò phản ứng hạt nhân để lấy năng lượng và hệ thống lọc không khí dựa trên tảo.
Trong những năm gần đây, nhiều cơ quan vũ trụ đã đưa ra các đề xuất xây dựng các thuộc địa trên Mặt trăng. Năm 2006, Nhật Bản đã công bố kế hoạch cho một căn cứ Mặt trăng vào năm 2030. Nga đã đưa ra một đề xuất tương tự vào năm 2007, sẽ được xây dựng từ năm 2027-32. Vào năm 2007, Jim Burke thuộc Đại học Vũ trụ Quốc tế ở Pháp đã đề xuất tạo ra một Lunar Noah Lần Ark để đảm bảo rằng nền văn minh của loài người sẽ sống sót sau một sự kiện thảm khốc.
Vào tháng 8 năm 2014, đại diện của NASA đã gặp gỡ các nhà lãnh đạo trong ngành để thảo luận về các cách hiệu quả để xây dựng căn cứ Mặt trăng ở các vùng cực vào năm 2022. Năm 2015, NASA đã phác thảo một khái niệm về việc định cư mặt trăng sẽ dựa vào công nhân robot (được gọi là Trans -Formers) và heliostats để tạo ra một khu định cư mặt trăng xung quanh vùng cực nam của Mặt trăng. Và vào năm 2016, Johann-Dietrich Worner, Giám đốc mới của ESA, đã đề xuất một ngôi làng quốc tế trên Mặt trăng với tư cách là người kế thừa của trạm vũ trụ quốc tế.
Phương pháp tiềm năng:
Khi nói đến việc làm xấu mặt trăng, các khả năng và thách thức gần giống với sao Thủy. Đối với người mới bắt đầu, Mặt trăng có bầu khí quyển mỏng đến mức chỉ có thể được gọi là ngoài vũ trụ. Hơn thế nữa, các yếu tố dễ bay hơi cần thiết cho sự sống đang bị thiếu hụt (tức là hydro, nitơ và carbon).
Những vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách bắt những sao chổi có chứa nước và chất bay hơi và đâm chúng xuống bề mặt. Các sao chổi sẽ thăng hoa, phân tán các khí và hơi nước này để tạo ra bầu khí quyển. Những tác động này cũng sẽ giải phóng nước có trong regolith mặt trăng, cuối cùng có thể tích tụ trên bề mặt để tạo thành các khối nước tự nhiên.
Việc truyền động lượng từ các sao chổi này cũng sẽ khiến Mặt trăng quay nhanh hơn, tăng tốc độ quay của nó để nó không còn bị khóa chặt. Một Mặt trăng được tăng tốc để quay một lần trên trục của nó cứ sau 24 giờ sẽ có chu kỳ ngày đêm ổn định, điều này sẽ giúp việc thực dân hóa và thích nghi với cuộc sống trên Mặt trăng dễ dàng hơn.
Ngoài ra còn có khả năng paraterraforming các phần của Mặt trăng theo cách tương tự như vùng cực của sao Thủy Mercury. Trong trường hợp Mặt Trăng, điều này sẽ diễn ra trong Miệng núi lửa Shackleton, nơi các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng về nước đá. Sử dụng gương mặt trời và mái vòm, miệng núi lửa này có thể biến thành một môi trường vi khí hậu nơi cây có thể được trồng và tạo ra một bầu không khí dễ thở.
Ưu điểm tiềm năng:
So với các hành tinh và mặt trăng khác trong Hệ Mặt Trời, có một số lợi thế để xâm chiếm và làm địa hình Mặt Trăng. Rõ ràng nhất là sự gần gũi với Trái đất. So với Sao Hỏa, Sao Kim, Sao Thủy hoặc Hệ Mặt Trời bên ngoài, chi phí và thời gian cần thiết để vận chuyển người và vật liệu đến và đi từ Mặt Trăng sẽ thấp hơn đáng kể.
Ngoài ra, bắn phá bề mặt bằng sao chổi có thể mang lại cả bầu khí quyển và động lượng cần thiết để quay hành tinh lên đến một chu kỳ giống như Trái đất. So với hành tinh Trái đất như Sao Hỏa và Sao Kim, cũng sẽ cần ít sao chổi hơn để thực hiện điều này - ước tính khoảng 100 so với hàng ngàn.
Sự hiện diện của băng nước trong đất âm lịch và các vùng đất rộng xung quanh vùng cực nam, cũng sẽ cho phép tạo ra nước mặt (một khi hiệu ứng nhà kính được kích hoạt). Cùng với sao chổi bắn phá bề mặt, điều này có thể được thực hiện bằng cách giới thiệu khí metan và amoniac, có thể được thu hoạch từ mặt trăng như Titan và Vành đai Kuiper. Việc giám sát các nỗ lực địa hình cũng sẽ dễ dàng hơn nhờ sự gần gũi của Moon, và đòi hỏi cơ sở hạ tầng ít hơn nhiều.
Trong khi đó, các thuộc địa trên Mặt trăng sẽ mang lại nhiều lợi thế. Cơ sở tài nguyên địa phương sẽ cung cấp cơ hội cho việc sử dụng tài nguyên tại chỗ, cũng như nguyên liệu thô cần thiết cho các nhiệm vụ vào sâu trong không gian. Chẳng hạn, vì Mặt trăng có thành phần tương tự Trái đất, nên nó có nguồn cung cấp khoáng sản dồi dào có thể khai thác để sử dụng trở lại Trái đất. Regolith mặt trăng được thu hoạch từ bề mặt có thể được sử dụng để tạo ra các bức xạ che chắn và các khu định cư trên bề mặt.
Nguồn cung cấp nước đá mặt trăng, đặc biệt phong phú ở vùng cực nam, cũng sẽ là nguồn cung cấp nước ổn định cho thực dân. Helium-3 có thể dễ dàng được thu hoạch vì nó có nhiều ở tầng trên của regolith Moon Moon để sử dụng trong các lò phản ứng nhiệt hạch, cung cấp nguồn năng lượng sạch và ổn định cho cả các thuộc địa mặt trăng và Trái đất.
Một căn cứ mặt trăng cũng có thể đóng vai trò là điểm dừng chân cho các nhiệm vụ tiếp tục vào Hệ Mặt trời. NASA đã ước tính rằng bằng cách tạo ra một tiền đồn mặt trăng có thể sử dụng nước địa phương để tạo ra nhiên liệu hydro, hàng tỷ đô la có thể được tiết kiệm. Một tiền đồn như vậy cũng sẽ là một phần cơ sở hạ tầng nội tại khi gắn các nhiệm vụ có người lái lên Sao Hỏa, và trong việc xây dựng một khu định cư của sao Hỏa.
Trọng lực và tốc độ thoát thấp hơn của Mặt trăng cũng có nghĩa là các nhiệm vụ được phóng từ Mặt trăng sẽ cần ít nhiên liệu hơn để tiếp cận không gian. Lợi thế tương tự này có thể cho phép xây dựng một trình điều khiển khối lượng, Thang máy Mặt trăng hoặc các dự án khác được coi là quá đắt hoặc thách thức để xây dựng trên Trái đất. Cấu trúc như vậy sẽ giảm chi phí cho các vật liệu chuyển động và vệ tinh (như mảng năng lượng mặt trời trên không gian) thậm chí còn rẻ hơn.
Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, việc tạo ra một khu định cư trên mặt trăng cũng có thể mang lại thông tin có giá trị, đặc biệt là về những ảnh hưởng lâu dài của việc sống trong môi trường trọng lực thấp hơn. Thông tin này sẽ hữu ích đối với việc thiết lập căn cứ vĩnh viễn trên Sao Hỏa hoặc các thiên thể khác trong Hệ Mặt trời nơi trọng lực bề mặt nhỏ hơn 1 g.
Sự hiện diện của các ống dung nham mặt trăng ổn định đủ lớn để chứa toàn bộ thành phố cũng là một lợi thế. Những môi trường dưới mặt đất này có thể được điều áp để tạo ra một bầu không khí dễ thở và sẽ cung cấp sự che chắn tự nhiên chống lại bức xạ mặt trời.
Những thách thức tiềm năng:
Địa hình Mặt trăng cũng đầy rẫy những thách thức. Đối với một người, việc thu hoạch sao chổi và / hoặc ices từ Hệ mặt trời bên ngoài sẽ đòi hỏi cơ sở hạ tầng chưa tồn tại và sẽ rất tốn kém để tạo ra. Về cơ bản, sẽ cần hàng trăm tàu vũ trụ để chuyên chở tất cả các tài nguyên và chúng sẽ phải được trang bị hệ thống truyền động có thể thực hiện chuyến đi trong một khoảng thời gian ngắn (cũng không còn tồn tại).
Mặc dù thời gian kéo dài trong môi trường vi trọng lực được biết là gây ra thoái hóa cơ và mất mật độ xương, nhưng không rõ tác dụng của trọng lực thấp sẽ là gì đối với những người thường trú và trẻ em sinh ra trong những môi trường như vậy. Có ý kiến cho rằng thực vật và động vật trên cạn có thể được biến đổi gen để sống trong môi trường mặt trăng, nhưng không rõ liệu điều này có thành công hay không.
Và tất nhiên, chi phí của tất cả những thứ này sẽ là thiên văn, và sẽ đòi hỏi một cam kết nhiều thế hệ với lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi hệ sinh thái Moon Moon. Như vậy, khó có khả năng bất kỳ cam kết nào của chính phủ hoặc cơ quan quốc tế có thể được duy trì giữa thế hệ này và thế hệ tiếp theo.
Đối với một thuộc địa bề mặt, cũng có nhiều thách thức. Những đêm trăng dài (354 giờ) có nghĩa là sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời sẽ bị cản trở ở bất kỳ địa điểm nào khác ngoài các vùng cực. Ngoài ra, sự thay đổi đáng kể về nhiệt độ sẽ là thứ mà các thuộc địa sẽ phải được xây dựng để chịu được. Bức xạ mặt trời cũng sẽ là một vấn đề trong bất kỳ khu định cư nào nằm trên bề mặt.
Việc thiếu bầu khí quyển làm tăng khả năng bề mặt bị sao chổi tấn công và tiếp xúc với Solar Flares. Mặt trăng cũng đi qua từ tính của Trái đất theo định kỳ, tạo ra một tấm plasma roi ngang qua bề mặt. Về mặt ánh sáng, sự bắn phá của các electron gây ra sự giải phóng các photon UV và tích tụ một điện tích âm ở phía tối. Điều này có thể nguy hiểm cho bất kỳ khu định cư trên bề mặt.
Như đã lưu ý, một số vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách xây dựng các khu định cư dưới bề mặt. Tuy nhiên, giả sử các khu định cư này phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, chúng sẽ cần được xây dựng gần các vùng cực để tận dụng ánh sáng gần như vĩnh viễn ở các khu vực này. Giải pháp thay thế là xây dựng các lò phản ứng nhiệt hạch có thể sử dụng helium-3 có nguồn gốc địa phương. Và ở đây cũng vậy, chi phí và thời gian cần thiết để xây dựng một khu định cư như vậy sẽ rất cao.
Một lần nữa, chúng tôi buộc phải hỏi tại sao, với tất cả các thách thức liên quan, nên thực hiện một cam kết như vậy? Trong trường hợp của Mặt trăng, câu trả lời khá đơn giản. Trong trường hợp này, terraforming và thuộc địa có thể được thực hiện rẻ hơn, dễ dàng hơn và trong thời gian ít hơn nhiều. Hơn nữa, những lợi thế của việc có sự hiện diện của con người trên Mặt trăng là rất nhiều, và bao gồm một số khía cạnh khá sinh lợi như thu hoạch helium-3, khai thác mặt trăng, hoạt động mặt trời mặt trăng và thậm chí tạo ra một ngành du lịch mặt trăng.
Nhưng có lẽ quan trọng nhất, sự hiện diện của con người trên Mặt trăng (mà chúng ta sẽ gọi là Luna nếu và khi tồn tại) có thể dễ dàng đóng vai trò là bước đệm hướng tới việc tạo ra sự hiện diện của con người trên Sao Hỏa, Sao Kim và các nơi khác trong Hệ Mặt Trời. Với các cơ sở sẵn sàng cung cấp nhiên liệu, tiếp tế và sửa chữa, chi phí đưa tàu vào sâu trong không gian sẽ được cắt giảm đáng kể.
Một bước nữa trong hành trình biến loài người thành một hành tinh liên hành tinh - và thậm chí có thể là giữa các vì sao - cuộc đua!
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về terraforming ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, Hướng dẫn dứt khoát về việc định dạng địa ngục, chúng ta có nên tạo ra sao Hỏa không?, Làm thế nào để chúng ta tạo nên sao Hỏa?, Làm thế nào để chúng ta tạo nên sao Kim?, Và nhóm sinh viên muốn lên sao Hỏa bằng cách sử dụng vi khuẩn lam.
Ngoài ra, hãy chắc chắn kiểm tra Có, Có nước trên mặt trăng và nước trên mặt trăng bị gió mặt trời thổi vào.
Chúng tôi cũng có những bài báo khám phá khía cạnh cực đoan hơn của địa hình, như We Weformform Jupiter?, Chúng ta có thể Terraform The Sun không?, Và chúng ta có thể tạo ra một hố đen không?
Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo Thực dân Mặt trăng của NASA - Năng lượng và Sức mạnh và Sự sống trên Mặt trăng.
