Trong những thập kỷ tới, nhiều cơ quan vũ trụ hy vọng sẽ thực hiện các nhiệm vụ phi hành đoàn lên Mặt trăng và thậm chí thiết lập các tiền đồn ở đó. Trên thực tế, giữa NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), Roscosmos và các cơ quan vũ trụ Ấn Độ và Trung Quốc, không thiếu kế hoạch xây dựng các căn cứ và khu định cư trên mặt trăng. Những thứ này sẽ không chỉ thiết lập sự hiện diện của con người trên Mặt trăng, mà còn tạo điều kiện cho các sứ mệnh lên Sao Hỏa và tiến sâu hơn vào không gian.
Chẳng hạn, ESA đang lên kế hoạch xây dựng một ngôi làng mặt trăng quốc tế trên đỉnh mặt trăng vào những năm 2030. Là người kế thừa tinh thần của Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), ngôi làng này cũng sẽ cho phép nghiên cứu khoa học trong môi trường mặt trăng. Hiện tại, các nhà nghiên cứu châu Âu đang lên kế hoạch xây dựng ngôi làng này, bao gồm tiến hành các thí nghiệm với chất mô phỏng bụi mặt trăng để tạo ra gạch.
Nói một cách đơn giản, toàn bộ bề mặt của Mặt trăng phủ đầy bụi (hay còn gọi là regolith) bao gồm các hạt mịn của silicat thô. Bụi này được hình thành trong suốt hàng tỷ năm do các tác động thiên thạch liên tục đập mạnh lớp phủ silicat thành các hạt mịn. Nó vẫn ở trạng thái gồ ghề và mịn do thực tế là bề mặt mặt trăng không bị phong hóa hay xói mòn (do thiếu không khí và nước lỏng).
Bởi vì nó rất phong phú, đạt tới độ sâu 4-5 mét (13-16,5 feet) ở một số nơi - và lên đến 15 mét (49 feet) ở vùng cao nguyên cũ - regolith được nhiều cơ quan không gian coi là vật liệu xây dựng sự lựa chọn cho các khu định cư mặt trăng. Như Aidan Cowley, cố vấn khoa học ESA, đồng thời là chuyên gia về đất mặt trăng, đã giải thích trong thông cáo báo chí gần đây của ESA:
Gạch Moon Moon sẽ được làm từ bụi. Bạn có thể tạo các khối rắn chắc từ đó để xây dựng đường và phóng bệ hoặc môi trường sống bảo vệ các phi hành gia của bạn khỏi môi trường mặt trăng khắc nghiệt.
Ngoài việc tận dụng nguồn tài nguyên địa phương dường như vô tận, ESA, còn có kế hoạch sử dụng biểu tượng mặt trăng để tạo cơ sở này và cơ sở hạ tầng liên quan thể hiện cam kết của họ đối với việc sử dụng tài nguyên tại chỗ. Về cơ bản, các căn cứ trên Mặt trăng, Sao Hỏa và các vị trí khác trong Hệ Mặt trời sẽ cần phải tự túc hết mức có thể để giảm sự phụ thuộc vào Trái đất đối với các lô hàng vật tư thông thường - vừa tốn kém vừa tốn tài nguyên.
Để kiểm tra xem regolith mặt trăng sẽ trở thành vật liệu xây dựng như thế nào, các nhà khoa học ESA đã sử dụng các chất mô phỏng bụi Mặt trăng được thu hoạch ngay tại đây trên Trái đất. Như Aiden đã giải thích, regolith trên cả Trái đất và Mặt trăng là sản phẩm của núi lửa và về cơ bản là vật liệu bazan được tạo thành từ silicat. Mặt trăng và Trái đất chia sẻ một lịch sử địa chất phổ biến, ông nói, và không khó để tìm thấy vật chất tương tự như tìm thấy trên Mặt trăng trong tàn dư của dòng dung nham.
Chất mô phỏng được thu hoạch từ khu vực xung quanh thành phố Cologne, Đức, hoạt động núi lửa khoảng 45 triệu năm trước. Sử dụng bột núi lửa từ những dòng dung nham cổ xưa này, được xác định là phù hợp với bụi mặt trăng, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Du hành vũ trụ châu Âu (EAC) đã bắt đầu sử dụng loại bột (mà họ đặt tên là EAC-1) để tạo ra các nguyên mẫu của gạch điều đó sẽ được sử dụng để tạo ra ngôi làng mặt trăng.
Spaceship EAC, một sáng kiến ESA được thiết kế để giải quyết các thách thức của phi thuyền vũ trụ, cũng đang hợp tác với EAC-1 để phát triển các công nghệ và khái niệm cần thiết để tạo ra một tiền đồn mặt trăng và cho các nhiệm vụ trong tương lai tới Mặt trăng. Một trong những dự án của họ tập trung vào cách sử dụng oxy trong bụi mặt trăng (chiếm 40% trong số đó) để giúp các phi hành gia có thời gian lưu lại trên Mặt trăng.
Nhưng trước khi ESA có thể ký tắt bụi mặt trăng làm vật liệu xây dựng, một số thử nghiệm vẫn cần được tiến hành. Chúng bao gồm tái tạo hành vi của bụi mặt trăng trong môi trường bức xạ để mô phỏng hành vi tĩnh điện của chúng. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã biết rằng bụi mặt trăng được tích điện bởi cách nó liên tục bị bắn phá bởi bức xạ mặt trời và vũ trụ.
Đây là nguyên nhân khiến nó nhấc lên khỏi bề mặt và bám vào bất cứ thứ gì nó chạm vào (điều mà các phi hành gia Apollo 11 nhận thấy khi quay trở lại Mô-đun Mặt Trăng). Như Erin Transfield - một thành viên của nhóm chuyên gia về bụi mặt trăng ESA - chỉ ra, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu đầy đủ về tính chất tĩnh điện của mặt trăng bụi, có thể gây ra vấn đề khi sử dụng nó làm vật liệu xây dựng.
Hơn nữa, các thí nghiệm môi trường bức xạ chưa tạo ra kết quả cuối cùng nào. Là một nhà sinh vật học mơ ước trở thành người phụ nữ đầu tiên trên Mặt trăng, Transfield chỉ ra rằng cần phải nghiên cứu thêm bằng cách sử dụng bụi mặt trăng thực tế. Điều này cho chúng ta thêm một lý do để quay trở lại Mặt trăng, cô nói. Chúng tôi cần các mẫu nguyên sơ từ bề mặt tiếp xúc với môi trường bức xạ.
Ngoài việc thiết lập sự hiện diện của con người trên Mặt trăng và cho phép thực hiện các nhiệm vụ ngoài vũ trụ, việc xây dựng ngôi làng mặt trăng được đề xuất ESA cũng sẽ mang đến cơ hội thúc đẩy các công nghệ mới và thúc đẩy quan hệ đối tác giữa khu vực công và tư nhân. Ví dụ, ESA đã hợp tác với công ty thiết kế kiến trúc Foster + Partners để đưa ra thiết kế cho ngôi làng mặt trăng của họ và các công ty tư nhân khác đã được tuyển dụng để giúp điều tra các khía cạnh khác của việc xây dựng nó.
Hiện tại, ESA có kế hoạch xây dựng ngôi làng mặt trăng quốc tế của họ ở vùng cực nam, nơi băng nước dồi dào đã được phát hiện. Để điều tra vấn đề này, ESA sẽ gửi Gói Quan sát Tài nguyên và Triển vọng trong tình huống thăm dò, khai thác thương mại và vận chuyển (PROSPECT) của họ tới Mặt trăng vào năm 2020, sẽ đi trong nhiệm vụ Luna-27 của Nga.
Nhiệm vụ này, một nỗ lực chung giữa ESA và Roscosmos, sẽ liên quan đến một tàu đổ bộ do Nga chế tạo đặt tại Lưu vực Nam Cực-Aitken, nơi tàu thăm dò PROSPECT sẽ triển khai và khoan vào bề mặt để lấy mẫu băng. Sắp tới, các kế hoạch dài hạn của ESA cũng kêu gọi một loạt các nhiệm vụ lên Mặt trăng bắt đầu từ những năm 2020 có liên quan đến các công nhân robot mở đường cho các nhà thám hiểm loài người hạ cánh sau đó.
Trong những thập kỷ tới, ý định của các cơ quan không gian hàng đầu thế giới là rõ ràng - chúng ta không chỉ quay trở lại Mặt trăng mà còn có ý định ở lại đó! Cuối cùng, các nguồn lực đáng kể đang được dành cho việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ và khái niệm cần thiết để thực hiện điều này. Vào những năm 2030, chúng ta có thể thấy các phi hành gia (và thậm chí cả công dân tư nhân) đến và đi từ Mặt trăng với tần suất thường xuyên.
Và hãy chắc chắn xem video này về những nỗ lực của EAC về nghiên cứu biểu tượng mặt trăng, lịch sự của ESA:
