20 lipca przypada pięćdziesiąta rocznica pierwszego załogowego lądowania na Księżycu. Kiedy amerykański astronauta Neil Armstrong zszedł po drabince i postawił stopę na pokrytym pyłem Srebrnym Globie wypowiedział słynne słowa: “To jest mały krok człowieka, ale wielki skok dla ludzkości”. Z tej okazji PAP rozmawia z ekspertami na różne tematy związane z eksploracją Księżyca.

Zgodnie z planem, ogłoszonym przez administrację prezydenta USA Donalda Trumpa w marcu br., NASA ma wysłać astronautów na południowy biegun Księżyca już w 2024 r. w ramach programu Artemida - następcy Apollo. Agencja podkreśla, że nie chodzi o jednorazowe wydarzenie: do 2028 r. na Księżycu ma powstać stała baza.

Gordon Wasilewski z Centrum Badań Kosmicznych PAN stwierdził w rozmowie z PAP, że dla dłuższej obecności człowieka poza Ziemią - czy to na Księżycu czy na Marsie, kluczowe znaczenie ma górnictwo kosmiczne.

"Wszelkie działania związane z pozyskiwaniem surowców w kosmosie są nastawione na umożliwienie lub ułatwienie naszej obecności i naszych działań w danym miejscu. Przez długi czas nie będziemy dostarczać niczego z kosmosu na Ziemię" - uważa Wasilewski.

Transport tysięcy ton surowców na taką odległość byłby po prostu nieopłacalny i nierealny bez m.in. posiadania orbitalnej infrastruktury logistycznej w formie stacji kosmicznych i paliwowych. Przede wszystkim dlatego, że rakiety są w stanie wynieść w kosmos tylko ładunek, stanowiący ok. 10 proc. swojej całkowitej masy. Resztę, w głównej mierze, stanowi paliwo.

W 2009 r. odkryto na Księżycu miliony ton lodu. Teraz naukowcy pracują nad jak najbardziej wydajną technologią, która umożliwi jego przetworzenie na wodę pitną, tlen i... paliwo dla rakiet.

"Paliwem rakietowym produkowanym na Księżycu, właśnie z zalegającego na nim lodu, może być tylko i wyłącznie ciekły tlen z ciekłym wodorem. To bardzo standardowe i potężne paliwo, napędzające wiele wykorzystywanych obecnie rakiet" - podkreśla Wasilewski. Ekspert przypomina, że rakiety najnowszej generacji, nad którymi pracują prywatne przedsiębiorstwa - Blue Origin czy United Launch Alliance, zasilane są takim właśnie paliwem.

Trwają też prace nad napędami w postaci ciekłego metanu. "Można go będzie wyprodukować na Marsie. W tym celu możemy wykorzystać zawarty w atmosferze dwutlenek węgla, dzięki któremu - na skutek odpowiedniej reakcji chemicznej - można wygenerować metan. Z tego powodu SpaceX skupia się również na rakietach zasilanych ciekłym metanem" - dodaje Wasilewski.

Kiedy można się spodziewać zastosowania tych zasobów na dużą skalę, np. do zapewnienia napędu dla rakiet? W ocenie eksperta jest to perspektywa 10-20 lat.

Jak będzie wyglądało wydobywanie zasobów księżycowych? Ziemscy górnicy niestety nie będą tam mieli czego szukać, szczególnie w początkowej fazie - zauważa Wasilewski. "Ze względu na duże ryzyko, złoża będą penetrować wyłącznie roboty. Proces ten będzie w pełni zautomatyzowany, ale nadzorowany przez fachowców ze stacji orbitującej wokół Srebrnego Globu albo w bazie na powierzchni" - mówi.

Najbardziej cenny dla podtrzymania ludzkiej obecności w kosmosie zasób znajduje się w postaci lodu, m.in. w kraterach. Dlatego wbrew powszechnemu wyobrażeniu o górnictwie nie będzie potrzeby kopania długich tuneli i szybów. "Wyobraźmy sobie lustra zlokalizowane na szczycie krateru, które nieprzerwanie odbijają światło słoneczne na jego stale zacienione dno. Tam właśnie znajdują się pokłady lodu częściowo pokryte specjalnym namiotem - w ten sposób woda skrapla się i jest pozyskiwana przez odpowiednie urządzenie" - mówi Wasilewski, opisując wizję amerykańskich inżynierów.

Dla ustanowienia stałej obecności na Księżycu bardzo ważny będzie również zalegający na całej jego powierzchni bardzo drobny pył - regolit. Składa się on głównie z tlenu, krzemu, żelaza, wapnia, tytanu, glinu i magnezu.

"Księżycowy regolit będzie można wykorzystać do stworzenia struktur mieszkalnych - można go spiekać, tworząc bardzo twarde i wytrzymałe materiały budowlane. A z uwagi na obecność w pyle krzemu - rozważa się również wykonanie z niego paneli fotowoltaicznych" - opowiada.

Do innych zasobów, obecnych nieco głębiej pod powierzchnią Księżyca, należą rzadko występujące na Ziemi metale: platyna czy złoto. "W przypadku złotego kruszcu, nawet najzasobniejsze złoże na Ziemi zawiera mniej czystego złota, niż przeciętne złoże na Księżycu" - dodaje Wasilewski.

Naukowiec z CBK PAN przypomina, że jednym z głównych celów programu Artemida będzie ustanowienie stałej obecności ludzi na powierzchni i orbicie Księżyca w oparciu o wykorzystanie lokalnych zasobów. "To jest konieczność tego programu i dokładna kontynuacja projektu Apollo, który zakładał, że wbicie flagi i zbadanie powierzchni Srebrnego Globu to tylko początek. Już wówczas w latach 60. i 70. planowane było wykorzystanie zasobów kosmicznych dla wsparcia misji. Teraz wiemy, że jest to możliwe, a nawet może zapewnić w dłuższej perspektywie również pokaźne zyski - te strategiczne i finansowe" - przekonuje.

W ocenie Wasilewskiego najważniejszymi graczami w przyszłym podboju zasobów Księżyca będą Amerykanie (zarówno narodowe agencje, jak i prywatne firmy) oraz Chiny. Ten wyścig będzie zdecydowanie zdominowany przez podmioty z tych państw, ale działania w tym kierunku podejmuje też Europejska Agencja Kosmiczna.

PAP - Nauka w Polsce, Szymon Zdziebłowski

szz/ zan/