181 Річ, яку можна робити на місяці

Наприклад, Місяць є хорошим майданчиком для радіоастрономії. Радіотелескоп, встановлений на зворотному боці Місяця. буде захищений від великої кількості перешкод, що йдуть з Землі, і зможе спостерігати низькі радіочастоти, що блокуються земною атмосферою. Реєстрація даних сигналів, ніколи раніше не проводилася, дозволить побачити Всесвіт в новому діапазоні частот і дасть багато нових відкриттів.

Також Місяць є відмінним місцем для вивчення частинок високих енергій з сонячного вітру і космічних променів. Магнітне поле і атмосфера Землі відхиляють такі частинки, так що навіть супутники на низьких орбітах не можуть їх зареєструвати. У той же час, Місяць не має атмосфери і знаходиться за межами магнітосфери Землі. Тому детектори, встановлені там, зможуть реєструвати всі сонячні частинки і допомогти краще зрозуміти процеси, що відбуваються всередині Сонця. Реєстрація ж космічних променів допоможе краще вивчити чорні діри і наднові.

Крім того, швидкі частинки захоплюються місячним грунтом - реголітом. Це означає, що він містить історичний запис всієї сонячної активності протягом мільярдів років. «Ми вважаємо, що такі« записи »унікальні і допоможуть нам зрозуміти, як зміни в активності Сонця впливали, скажімо, на розвиток життя на Землі», - пояснює Волосин. Також можна буде вивчити і вплив сонячної активності на зміну земного клімату.

Однак Місяць не є лише майданчиком для установки наукових приладів, які досліджують космос. Вона сама по собі наукова «золота жила», приклад планетарного формування, не займаного часом (тому деякі вчені називають її «копалиною світом»). Внутрішня частина Місяць залишилася незмінною з часом зародження Сонячної системи, і її вивчення дасть вченим розуміння, як внутрішні шари планет поділялися і затвердевали під час їх формування.

Навіть проста установка часу утворення того чи іншого кратера на Місяці дасть вченим унікальну картину, як змінювався метеорний потік під час формування Землі. На нашій планеті ця інформація загубилася через безперервне оновлення земної кори, проте на Місяці вона залишилася недоторканою. Її вивчення дозволить зрозуміти, як бомбардування космічними тілами могла вплинути на земний клімат і, можливо, на розвиток життя.

В цілому, наукові проблеми становлять лише третину з 181 цілі. Більше половини складає список завдань, як вижити в чужому світі. все, починаючи від захисту космонавтів від радіації і мікрометеоритів, установки систем електроживлення і зв'язку до вирощування їжі в місячних умовах. «Ми хочемо дізнатися, як можна жити за межами Землі і не залежати сильно від поставок з неї», - пояснює Тоні Лав'є (Tony Lavoie), глава NASA Lunar Architecture Team. Крім того, астронавти зіткнуться зі схожими проблемами і під час пілотованої місії на Марс, так що досвід, отриманий на Місяці, стане в нагоді і на Червоній планеті.

Нарешті, Місяць дає і комерційні можливості. Це може бути енергія з сонячних панелей, захищені архіви даних, видобуток місячних металів, дослідження в умовах низької гравітації і високого вакууму і так далі. Звичайно, не всі ідеї з 181-ой однаково актуальні. Тому з цього списку NASA вибрало невелика кількість, що мають найвищий пріоритет. Решта ж мети можуть зацікавіти космічні агентства або приватних підприємців, налаштованих на освоєння Місяця. NASA і зараз продовжує отримувати пропозиції від науковців, так що наведений список постійно доповнюється і розширюється.

Астрономія і астрофізика.

  • Спостереження космосу в інфрачервоному діапазоні. Таке можливо, якщо розмістити телескоп в глибокому кратері, де зберігається низька температура (вона необхідна для того, щоб виключити теплове вплив самого телескопа).
  • Реєстрація гравітаційних хвиль. Місяць є ще одним майданчиком для розміщення детекторів, націлених на реєстрацію таких хвиль (поряд з розміщенням детекторів на Землі і в космосі).
  • Реєстрація та спостереження екзопланет. Телескопи, розміщені на Місяці, матимуть точність вище, ніж земні телескопи - через відсутність атмосферного тремтіння. Проте, ця точність буде такою ж, що і у космічних телескопів.
  • Перевірка загальної теорії відносності. Лазерне вимірювання відстані між Землею і Місяцем дасть найточнішу перевірку ОТО. Розміщення для цього на Місяці власних транспондерів дасть більш точні вимірювання, ніж реєстрація лазерного променя від кутових відбивачів.
  • Реєстрація навколоземних об'єктів (Near Earth Objects, NEO). Довгі місячні ночі і відсутність атмосфери дасть більше можливостей для реєстрації таких об'єктів, що загрожують життю на Землі.
    • Вивчення магнітосфери Землі, яка підпадає під вплив Сонця і яка, в свою чергу, впливає на нижні шари атмосфери.
  • Постійна видимість повного земного диска з Місяця дозволить вивчати глобальне перенесення різних речовин в атмосфері Землі: озону, оксидів азоту і вуглецю, аерозолів і метану.
  • Постійне одночасне спостереження Сонця і Землі дозволить краще зрозуміти реакцію земної атмосфери на сонячні спалахи і корональні викиди.
  • Вивчення відбиває ступеня земної поверхні, що впливає на клімат.
  • Спостереження льодовиків. Отримання інформації про водні потоки з основних крижаних мас планети (Гренландія, Арктика, Антарктика), а також їх площі, дозволить краще зрозуміти зміна клімату планети.
  • Спостереження «гарячих плям» на Землі, пов'язаних з виверженнями вулканів і лісовими пожежами. Їх реєстрація місячними детекторами відбуватиметься оперативніше (оновлення протягом декількох секунд) у порівнянні зі спостереженням із супутників, де оновлення інформації займає від 15 хвилин до 6 годин.
    • Вивчення об'єктів, які перебували довгий час на Місяці (модулі Аполлон, місяцехід і т.д.), дозволить зрозуміти, як умови місячної поверхні впливають на матеріали. Це дозволить вченим поліпшити конструкції майбутніх космічних апаратів і житлових модулів, призначених для роботи на Місяці.
  • Створення матеріалів в місячних умовах. Місячна гравітація, складова 1/6 від земної, і високий вакуум дозволять створювати нові унікальні матеріали. Також можливий їх синтез з речовин, здобутих прямо на Місяці.
    • Вивчення біологічного і фізіологічного впливу місячних умов на людину. Сюди входить дослідження дії низької гравітації, безперервної радіації і місячного пилу на кісткову і м'язову тканину, імунну систему, швидкість загоєння ран, обмін речовин і так далі. Подібні експерименти неможливо провести на Землі.
  • Дослідження психологічного стану людей. Групи, що працюють на Місяці, будуть відчувати серйозний стрес, особливо ті, які будуть перебувати на її зворотному боці. Для вирішення даної проблеми необхідні методики з відбору людей в групи, дизайну житлових модулів, а також діагностиці та профілактиці психологічних труднощів.
  • Вивчення впливу зміненого складу повітря на здоров'я людей. Зокрема, в місячних модулях частка кисню в повітрі буде досягати 34%, а в скафандрах - 100%.
  • Перевірка дії місячних умов на земні мікроорганізми. Прискорена мутація мікробів на Місяці дозволить розробити нові засоби антимікробної захисту.
  • Вивчення репродуктивних функцій людини. Дослідження впливу зниженої гравітації на розмноження людини дозволить вирішити важливе питання, чи може людство освоювати інші світи.
  • Розвиток телемедицини. Для підтримки здоров'я групи людей на такій великій відстані потрібні ефективні засоби його контролю. Крім того, телемедицина може знадобитися в різних екстрених випадках: грип, розтягнення м'язів, зламана кістка і т.д.
    • Тестування марсіанських місій. Місяць може виступати «тренувальним майданчиком» для майбутніх польотів до Марса. Так як Місяць знаходиться набагато ближче до Землі, ніж Марс, екіпажі зможуть швидше отримати допомогу в екстрених випадках.
    • Розгортання енергетичної системи на Місяці, яка буде виробляти, зберігати і розподіляти енергію в місячних поселеннях. Крім того, можливе отримання енергії з Землі (під час місячних ночей) або, навпаки, передача енергії туди. Передача енергії на орбітальні модулі дозволить скоротити їх стартова вага.
    • Розробка систем з видобутку місячних ресурсів. Важливою особливістю систем повинна бути можливість отримувати і переміщати великі обсяги сирого матеріалу. Даний підхід зменшить кількість матеріалів і продуктів, що відправляються місячним поселенню з Землі.
  • Переробка місячних ресурсів - безпечно, ефективно і з найменшими витратами енергії. Сюди входять отримання кисню з реголіту; створення з реголіту засобів захисту від радіації і перепадів температури; отримання води (з місячного льоду) і нових видів палива (наприклад, порошкоподібних металів) і т.д.
  • Створення з місячних ресурсів таких продуктів, які можуть бути використані в інших космічних місіях. Сюди входить виробництво палива, модулів, запчастин, матеріалів і т.д. Дане завдання також вимагає налагодженої місячної мережі з транспортування і зберігання вироблених товарів. Їх виробництво на Місяці дозволить скоротити витрати на майбутні космічні проекти.
    • Створення на Місяці біологічного, історичного і культурного архіву, а також бази знань людства - на випадок катастрофічних наслідків. При такому розвитку подій залишки людства, що живуть на Місяці, зможуть відновити цивілізацію.