I de kommende årtier håber mange rumbureauer at udføre bemandede missioner til Månen og endda etablere forposter der. Faktisk er der mellem NASA, Den Europæiske Rumorganisation (ESA), Roscosmos og de indiske og kinesiske rumorganisationer, ingen mangel på planer om at bygge månebaser og bosættelser. Disse vil ikke kun etablere en menneskelig tilstedeværelse på Månen, men lette missioner til Mars og dybere ud i rummet.
For eksempel planlægger ESA at bygge en ' international månelandsby ” på Månen i 2030'erne. Som den åndelige efterfølger til International rum Station (ISS), vil denne landsby også give mulighed for videnskabelig forskning i et månemiljø. I øjeblikket planlægger europæiske forskere, hvordan de skal gå til værks ved at bygge denne landsby, hvilket inkluderer at udføre eksperimenter med månestøvsimulanter til at skabe mursten .
For at sige det enkelt, er hele Månens overflade dækket af støv (aka. regolith ), der er sammensat af fine partikler af groft silikat. Dette støv blev dannet i løbet af milliarder af år af konstante meteoritnedslag, som stødte silikatkappen til fine partikler. Det er forblevet i en ru og fin tilstand på grund af det faktum, at månens overflade ikke oplever nogen forvitring eller erosion (på grund af manglen på en atmosfære og flydende vand).
Kunstnerens koncept for en multi-dome månebase, som ville blive konstrueret af 3D-printende robotter ved hjælp af månestøv (regolith). Kreditering: ESA/Foster + Partners
Fordi det er så rigeligt, når dybder på 4-5 meter (13-16,5 fod) nogle steder - og op til 15 meter (49 fod) i de ældre højlandsområder - anses regolith af mange rumbureauer for at være byggematerialet valg for månebosættelser. Som Aidan Cowley, ESA's videnskabelige rådgiver og ekspert i månejord, forklarede i en nylig ESA pressemeddelelse :
'Månesten vil blive lavet af støv. Du kan skabe solide blokke ud af det for at bygge veje og affyringsramper eller levesteder, der beskytter dine astronauter mod det barske månemiljø.'
Ud over at drage fordel af en tilsyneladende uudtømmelig lokal ressource, demonstrerer ESA's planer om at bruge måneregolith til at skabe denne base og tilhørende infrastruktur deres forpligtelse til in-situ ressourceudnyttelse. Grundlæggende skal baser på Månen, Mars og andre steder i solsystemet være så selvforsynende som muligt for at reducere afhængigheden af Jorden for regelmæssige forsendelser af forsyninger - hvilket ville både være dyrt og ressourceudtømmende.
For at teste, hvordan månens regolit ville klare sig som byggemateriale, har ESA-forskere brugt månestøvsimulatorer høstet lige her på Jorden. Som Aiden forklarede, er regolit på både Jorden og Månen et produkt af vulkanisme og er dybest set basaltisk materiale, der består af silikater. 'Månen og Jorden deler en fælles geologisk historie,' sagde han, 'og det er ikke svært at finde materiale, der ligner det, der findes på Månen i resterne af lavastrømme.'
ESAs 3D-printede månebasekoncept, baseret på designet produceret af det arkitektoniske design- og ingeniørfirma Foster+Partners. Kredit: ESA/Foster + Partners
Simulanten blev høstet fra regionen omkring Köln, Tyskland, som var vulkansk aktive for omkring 45 millioner år siden. Ved at bruge vulkansk pulver fra disse ældgamle lavastrømme, som blev bestemt til at passe godt til månestøv, har forskere fra European Astronaut Center (EAC) begyndte at bruge pulveret (som de har kaldt EAC-1) til at skabe prototyper af murstenene, der skulle bruges til at skabe månelandsbyen.
Rumskib EAC , et ESA-initiativ designet til at tackle udfordringerne ved bemandet rumflyvning, arbejder også sammen med EAC-1 for at udvikle de teknologier og koncepter, der vil være nødvendige for at skabe en måneforpost og til fremtidige missioner til Månen. Et af deres projekter handler om, hvordan man bruger ilten i månestøv (som tegner sig for 40 % af det) til at hjælpe astronauter med at have længere ophold på Månen.
Men før ESA kan skrive under på månestøv som byggemateriale, skal der stadig udføres en række tests. Disse omfatter genskabelse af månestøvs adfærd i et strålingsmiljø for at simulere deres elektrostatiske adfærd. I årtier har videnskabsmænd vidst, at månestøv er elektrisk ladet på grund af den måde, det konstant bombarderes af sol- og kosmisk stråling.
Det er det, der får den til at løfte sig fra overfladen og klamre sig til alt, den rører ved (hvilket Apollo 11-astronauterne bemærkede, da de vendte tilbage til Månemodul ). Som Erin Transfield - et medlem af ESA's topiske hold til månestøv - antydede, forstår forskerne stadig ikke fuldt ud månestøvs elektrostatiske natur, hvilket kan udgøre et problem, når det kommer til at bruge det som byggemateriale.
https://dlmultimedia.esa.int/download/public/videos/2016/02/012/1602_012_AR_EN.mp4Desuden har strålingsmiljøeksperimenterne endnu ikke frembragt nogen afgørende resultater. Som en biolog, der drømmer om at være den første kvinde på Månen, indikerede Transfield, at mere forskning er nødvendig ved at bruge faktisk månestøv. 'Dette giver os endnu en grund til at vende tilbage til Månen,' sagde hun. 'Vi har brug for uberørte prøver fra overfladen, der er udsat for strålingsmiljøet.'
Ud over at etablere en menneskelig tilstedeværelse på Månen og give mulighed for dybe rummissioner, vil konstruktionen af ESA's foreslåede månelandsby også tilbyde muligheder for at udnytte nye teknologier og skabe partnerskaber mellem den offentlige og private sektor. For eksempel har ESA samarbejdet med arkitektfirmaet Pleje + partnere at komme med designet til deres månelandsby, og andre private virksomheder er blevet rekrutteret til at hjælpe med at undersøge andre aspekter af at bygge den.
På nuværende tidspunkt planlægger ESA at bygge deres internationale månelandsby i det sydlige polarområde, hvor der er blevet opdaget rigeligt med vandis. For at undersøge dette vil ESA sende deres Pakke til ressourceobservation og in-situ efterforskning til efterforskning, kommerciel udnyttelse og transport (PROSPECT) mission til Månen i 2020, som vil rejse som en del af den russiske Måne-27 mission.
Denne mission, en fælles indsats mellem ESA og Roscosmos, vil involvere en russisk-bygget lander, der sætter sig ned i Månens Sydpol-Aitken-bassin, hvor PROSPECT-sonden vil udsendes og bore ind i overfladen for at hente isprøver. Fremadrettet kræver ESA's langsigtede planer også en række missioner til Månen, der begynder i 2020'erne, og som vil involvere robotarbejdere, der baner vejen for, at menneskelige opdagelsesrejsende kan lande senere.
I de kommende årtier er intentionerne fra verdens førende rumorganisationer klare - ikke kun skal vi tilbage til Månen, men vi agter at blive der! Til det formål afsættes betydelige ressourcer til at forske i og udvikle de nødvendige teknologier og koncepter for at få dette til at ske. I 2030'erne ser vi måske bare astronauter (og endda private borgere) komme og gå fra Månen med regelmæssig frekvens.
Og sørg for at tjekke denne video om EAC's bestræbelser på at studere måneregolith, med tilladelse fra ESA:
https://dlmultimedia.esa.int/download/public/videos/2018/08/001/1808_001_AR_EN.mp4Yderligere læsning: DET HER