В 2018 году Китай впервые обогнал США по числу космических пусков, а историческая посадка модуля «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны доказала, что он занял прочную позицию в числе ведущих космических держав. Также Китайское национальное космическое управление объявило о планах выполнить еще три миссии, заложив основу для лунной базы. Насколько достижима эта цель? Об этом в колонке для просветительского издания The Conversation рассказал Джошуа Чу, нанобиотехнолог из Сиднейского технологического университета.
Первая лунная база
Первой лунной базой может стать беспилотный объект, управляемый автоматизированной робототехникой (подобно складам Amazon). Но прежде чем будет составлено технико-экономическое обоснование проекта (анализ его затрат и результатов), необходимо тщательно проверить образцы лунного грунта.
Китай уже сделал первый шаг, начав исследования геологической структуры Луны и зондирование ее рельефа в ходе миссии «Чанъэ-3». Ее дублер «Чанъэ-4» продолжит работу, проведя забор и исследования образцов грунта. Это необходимо для строительства подземной среды обитания и поддерживающей инфраструктуры, которая защитит базу от суровых условий на поверхности: разреженной атмосферы, сильных колебаний температуры и солнечной радиации.
Кроме того, Китай провел на Луне важный биологический эксперимент. На борту посадочного модуля находился контейнер с семенами, одно из которых — хлопковое — проросло. Это прокладывает путь для создания на лунной базе фермы, где колонизаторы смогли бы выращивать пищу.
Перспективы 3D-печати
Из всех возможных технологий строительства лунной базы лучшую стратегию предлагает 3D-печать. На Земле она уже произвела революцию, сократив затраты и повысив эффективность производства.
Китай намерен использовать 3D-печать для создания «начинки» и «оболочки» лунной базы, ведь современные 3D-принтеры могут сделать все, от повседневных предметов, таких как чашки, до крупных объектов — модульных домов или космических ракет.
Но 3D-печать в космосе — настоящий вызов. Она потребует новых технологий, которые смогут работать в условиях микрогравитации Луны. Исследователям придется разработать принтеры, которые способны формировать детали в глубоком вакууме.
Земные материалы (например, оптическое волокно) в космосе меняют свои свойства, потому будущие компоненты 3D-печати должны быть устойчивыми к лунной среде. Немецкие ученые ожидают, что в ближайшем будущем появятся первые «готовые к использованию» инструменты из нержавеющей стали для 3D-печати в условиях микрогравитации. NASA также продемонстрировало технологию 3D-печати в условиях невесомости, показав, что она подходит для 3D-печати в космосе.
Основа для лунной базы, вероятно, будет построена с использованием готовых деталей в сочетании с крупномасштабной 3D-печатью. Примеры того, как это может выглядеть, представлены в конкурсе 3D-Printed Habitat Centennial Challenge, запущенном NASA в 2005 году. Цель конкурса — развитие технологий 3D-печати, необходимой для создания устойчивого жилья на Земле, Луне и Марсе.
Жизнь на Луне
Ближайшие 10−15 лет Китай, как и другие участники лунной гонки, будет развивать необходимые технические возможности для выполнения пилотируемых лунных миссий и создания условий для освоения космоса. Но могут ли люди жить на Луне и других планетах в течение длительного времени? Ответ на этот вопрос менее ясен.
Необходимо узнать, как жизнь на Луне воздействует на физиологию человека на клеточном уровне. На сегодняшний день количество таких исследований ограничено. Что произойдет, если колонизаторы заболеют? Будут ли земные лекарства эффективными на Луне? Прежде чем лунная база станет обитаемой, ученым придется найти ответы на эти фундаментальные вопросы.
Читайте также: Новые ракеты и поиск внеземной жизни: космические тренды 2019 года
