At vende tilbage til månen har været en langvarig drøm for mange forskere og astronauter. Lige siden Apollo-programmet kulminerede med de første astronauter, der satte foden på Månen den 20. juli 1969, har vi været på udkig efter måder at gå tilbage til Månen ... og at blive der. I den tid er flere forslag blevet udarbejdet og behandlet. Men i alle tilfælde mislykkedes disse planer på trods af de modige ord og frimodige løfter.
I et værksted, der fandt sted i august 2014, mødtes repræsentanter fra NASA imidlertid med Harvard-genetikeren George Church, Peter Diamandis fra X Prize Foundation og andre parter, der investerede i rumundersøgelse for at diskutere muligheder for at vende tilbage til månen. Papirerne, der for nylig blev gjort tilgængelige i en særlig udgave af Nyt rum, beskriv, hvordan en bygning kunne bygges på Månen i 2022 og for de relativt lave omkostninger på 10 milliarder dollars.
Kort sagt er der mange fordele ved at etablere en base på Månen. Ud over at levere tankstationer, der ville barbere milliarder af fremtidige rummissioner - især til Mars, der er planlagt til 2030'erne - ville de give unikke muligheder for videnskabelig forskning og afprøvning af nye teknologier. Men planerne om at bygge en er konsekvent blevet hæmmet af to centrale antagelser.
Den første er, at finansiering er den største forhindring at overvinde, hvilket er forståeligt i betragtning af de sidste 50 år med rummissionomkostninger. For at sætte det i perspektiv, ville Apollo-programmet koste skatteydere ca. 150 milliarder dollars i dagens dollars. I mellemtiden var NASAs årlige budget for 2015 cirka 18 milliarder dollars, mens dets 2016 forventes at nå $ 19,3 milliarder. I de dage, hvor udforskning af rummet ikke er et spørgsmål om national sikkerhed, er penge sikker på at være mere knappe.
Den anden antagelse er, at et præsidentmandat til at ”vende tilbage til månen for at blive” er alt, hvad der er nødvendigt, overvinde dette problem og stille de nødvendige budgetter til rådighed. Men på trods af gentagne forsøg har intet mandat til fornyet måne eller rumfartsundersøgelse løst problemet. Kort sagt, rumforskning hæmmes af konventionel tænkning, der antager, at der er behov for massive budgetter, og at administrationerne simpelthen har brug for at gøre dem tilgængelige.
I sandhed tillader en række fremskridt, der er foretaget i de senere år, missioner, der vil koste betydeligt mindre. Dette, og hvordan en månebase kunne være en fordel for rumforskning og menneskehed, var emnerne for diskussion på workshopen i 2014. Som NASA-astrobiolog Chris McKay - som redigerede Nyt rum tidsskriftsserie - fortalte Space Magazine via e-mail, en af de vigtigste fordele ved en omkostningseffektiv base på Månen er, at det vil bringe andre missioner til en overkommelig verden.
”Jeg er interesseret i en langsigtet forskningsbase på Mars - ikke kun en kortvarig menneskelig landing,” sagde han. ”Etablering af en forskningsbase på Månen viser, at vi ved, hvordan vi gør det og kan gøre det på en bæredygtig måde. Vi er nødt til at slippe væk fra den aktuelle situation, hvor omkostningerne er så høje, at en base på Månen, en menneskelig mission til Mars og en menneskelig mission til en asteroide alle er gensidigt eksklusive. Hvis vi kan nedbringe omkostningerne med 10 gange eller mere, kan vi gøre dem alle. ”
Det centrale i dette er flere centrale ændringer, der har fundet sted i det sidste årti. Disse inkluderer udviklingen af rumlanseringsforretningen, hvilket har ført til en samlet reduktion i omkostningerne ved individuelle lanceringer. Fremkomsten af NewSpace-industrien - dvs. en generel betegnelse for forskellige private kommercielle luftfartsselskaber - er en anden, der har taget de seneste fremskridt inden for teknologi og fundet applikationer til dem i rummet.
Ifølge McKay vil disse og andre teknologiske udviklinger hjælpe med at løse budgettet. ”Ud over lanceringsomkostningerne er de nøglen til at nedbringe omkostningerne for en base på Månen at bruge teknologier til bæredygtighed, der udvikles på Jorden. Mine yndlingseksempler er 3D-udskrivning, elbiler, autonome robotter og genbrugstoilet (som det blå omledningstoilet). ”
Alexandra Hall, den tidligere seniordirektør for X Prize Foundation og en af seriens hovedforfattere, udtrykte også vigtigheden af nye teknologier til at gøre denne månebase funktionel. Da hun fortalte Space Magazine via e-mail, vil disse have betydelige fordele her på Jorden, især i de kommende årtier, hvor stigninger i befolkning vil falde sammen med formindskede ressourcer.
”Fremskridtene inden for livsstøtte og lukket sløjfe, der er nødvendige for at opretholde livet i lange perioder på Månen, vil uden tvivl give positive spin offs, der gavner både miljøet og vores evne til at leve med skiftende klima og mindskende ressourcer,” sagde hun. ”Hvis vi kan finde ud af, hvordan vi bygger strukturer med det, der allerede findes på Månen, kan vi bruge denne teknologi til at hjælpe os med at skabe infrastruktur og husly-løsninger ud fra in-situ-materialer på Jorden. Hvis vi kan bruge sten, der er lige der, kan vi måske undgå at sende asfalt og mursten over hele verden! ”
Et andet vigtigt aspekt ved at gøre en månebase omkostningseffektiv var potentialet for internationale partnerskaber såvel som dem mellem den private og den offentlige sektor. Som Hall forklarede det:
”Selvom der vil være kommercielle markeder for de eventuelle frugter af vores måneforsøgsbestræbelser, vil de indledende markeder sandsynligvis blive domineret af regeringer. Den private sektor er bedst i stand til at reagere på måder, der giver omkostningseffektive og konkurrencedygtige løsninger, når regeringerne specificerer og forpligter sig til langsigtede efterforskningsmål. Jeg tror, at en Google Lunar XPRIZE-gevinst vil skylle andre private og kommercielle partnere ud for at forfølge en permanent bosættelse på Månen, hvilket kunne formørge behovet for betydelig regeringsdeltagelse. Når et lille firma demonstrerer, at det faktisk er muligt at komme til Månen og være produktiv, giver andre mulighed for at planlægge nye forretninger og bestræbelser. ”
Hvad angår hvor denne base vil henvende sig, og hvad den vil gøre, er det beskrevet i forordets artikel, "Mod et lavpris-måneforligning". I det væsentlige ville den foreslåede månebase eksistere ved en af polerne og ville være modelleret på den amerikanske antarktiske station på Sydpolen. Det ville blive drevet af NASA eller et internationalt konsortium og rumme et besætning på cirka 10 personer, en blanding af personale og feltforskere, der ville blive roteret tre gange om året.
Aktiviteter på basen, som ville blive hjulpet af autonome og fjernbetjente robotapparater, ville centrere sig om at støtte feltforskning, hovedsageligt af kandidatstuderende, der laver speciale. En anden vigtig aktivitet for beboerne ville være at teste teknologier og programmets præcedens, der kunne tages i brug på Mars, hvor NASA håber at sende astronauter i de kommende årtier.
Flere gange i serien understreges det, at dette kan gøres for de relativt lave omkostninger på 10 milliarder dollars. Denne samlede vurdering er skitseret i papiret med titlen "En oversigt over den økonomiske vurdering og systemanalyse af en evolvabel månens arkitektur, der udnytter kommercielle pladsfaciliteter og offentlig-privat partner". Som det konkluderes:
”Baseret på erfaringerne fra nylige NASA-programinnovationer, såsom COTS-programmet, er en menneskelig tilbagevenden til månen muligvis ikke så dyr som tidligere antaget. De Forenede Stater kunne føre et menneskes tilbagevenden til månens overflade inden for en periode på 5–7 år fra myndighed til at fortsætte med en anslået samlede omkostning på ca. 10 milliarder dollars (–30%) for to uafhængige og konkurrerende kommercielle tjenesteudbydere, eller omkring $ 5 milliarder for hver udbyder ved hjælp af partnerskabsmetoder. ”
Andre spørgsmål, der diskuteres i serien, er placeringen af basen og arten af dens livsunderstøttende systemer. I artiklen med titlen "Webstedsvalg til månens industrialisering, økonomisk udvikling og bosættelse" er sagen lavet til en base i enten den nordlige eller den sydlige polare region. Artiklen er skrevet af Dennis Whigo, grundlægger og administrerende direktør for Skycorp, og identificerer to potentielle steder for en månebase ved hjælp af inputparametre udviklet i samråd med venturekapitalister.
Disse inkluderer spørgsmål om strømtilgængelighed, billige kommunikation over store områder, tilgængelighed af muligt vand (eller brintbaserede molekyler) og andre ressourcer og overflademobilitet. I henhold til disse vurderinger er den nordlige polære region en god placering på grund af dens rigelige adgang til solenergi. Den sydlige pol identificeres også som et potentielt sted (især i Shackleton-krateret) på grund af tilstedeværelsen af vandis.
Sidst, men bestemt ikke mindst, udforsker serien spørgsmålet om økonomiske muligheder, der kunne have vidtgående fordele for mennesker her på Jorden. Blandt disse er potentialet til at skabe rumskibe (SSP), et koncept, der er blevet undersøgt som en mulig løsning på menneskehedens afhængighed af fossile brændstoffer og grænserne for jordbaseret solenergi.
Mens jordbaserede solfangere er begrænset af meteorologiske fænomener (dvs. vejr) og Jordens daglige cyklus (nat og dag), ville solfangere, der er placeret i kredsløb, være i stand til at samle energi fra solen døgnet rundt. Problemer med lancering og trådløs energiforsendelsesomkostninger gør denne mulighed imidlertid økonomisk uattraktiv.
Men som beskrevet i ”Lunar-Based Self-Replicating Solar Factory”, kunne etablering af en fabrik på Månen reducere omkostningerne med en faktor på fire. Denne fabrik kunne bygge solenergisatellitter af månemateriale ved hjælp af et selvreplicerende system (SRS), der er i stand til at konstruere kopier af sig selv og derefter distribuere dem i geostationær jordbane via en lineær elektromagnetisk accelerator (alias Mass Driver).
Et overordnet tema i serien er, hvordan en månebase giver muligheder for samarbejde, både mellem den private og den offentlige sektor og forskellige nationer. ISS bruges gentagne gange et eksempel, der har haft stor fordel i det seneste årti af programmer som NASAs kommercielle orbitaltransporttjenester (COTS) - som har været meget succesrige med at erhverve en omkostningseffektiv transporttjeneste til stationen.
Det er derfor forståeligt, hvorfor NASA og de virksomheder, der har draget fordel af COTS, ønsker at udvide denne model til Månen - i det, der ofte omtales som Lunar Commercial Orbital Transfer Services (LCOTS) -program. Bortset fra at etablere en menneskelig tilstedeværelse på Månen, arbejdes denne bestræbelse med den viden, at den også vil skubbe udviklingen af teknologier og kapaciteter, der kan føre til en overkommelig pris for Mars i de kommende år.
Det er helt sikkert en spændende idé: vende tilbage til Månen og lægge grunden til en permanent menneskelig bosættelse der. Det er også spændende, når man tænker på den større sammenhæng med udforskning af rummet, hvordan en base på Månen vil hjælpe os med at nå længere ud i rummet. Til Mars, til Asteroidebæltet, måske til det ydre solsystem og videre.
Og med hvert trin udvides mulighederne for ressourceudnyttelse og videnskabelig forskning i overensstemmelse hermed. Det lyder måske som de ting af drømme; men så igen, så gjorde ideen om at sætte en mand på Månen inden udgangen af 1960'erne. Hvis der er en ting, som den særlige oplevelse lærte os, er det, at det at sætte foden på en anden verden efterlader varige fodaftryk!
