Mokslo ir technologijų pasaulis

Šiuo metu NASA planuoja sugrąžinti žmones į Mėnulį 2024 metais – toks yra prieš porą mėnesių suformuluotos Artemis misijos tikslas. Šįkart kelionės į Mėnulį turėtų tapti reguliariu įvykiu, panašiai kaip dabartinės astronautų kelionės į Tarptautinę kosminę stotį.

Ir panašiai kaip TKS, Mėnulyje Artemis astronautai galės ištirti daugybę dalykų, kuriems neužtenka nuotolinių Mėnulio stebėjimų ar Apollo astronautų pargabentų mėginių.

Svarbiausi klausimai yra susiję su vandeniu: kiek vandens yra Mėnulyje ir kur, bei kaip sunku jį išgauti ir panaudoti žmonių reikmėms. Susijęs klausimas yra apie užteršimą, kurį sukelia besileidžiantis erdvėlaivis: laboratoriniai eksperimentai ir skaitmeniniai modeliai rodo, kad net ir autonominis zondas, toks kaip Kinijos Chang’e-3, kelių kilometrų spinduliu paskleidžia apie 300 kilogramų vandens (vanduo naudojamas kaip reakcinė masė manevrams nusileidimo metu).

Žmones skraidinantis erdvėlaivis gali užteršti dešimtis kilometrų aplink save, taip pat paskleisti dujas, kurios kuriam laikui pakeičia Mėnulio egzosferos (nenuolatinės atmosferos) savybes. Suprasti šiuos procesus būtina, norint tyrinėti Mėnulį ir jo tikrąsias paviršiaus savybes.

Dar vienas svarbus klausimas, į kurį atsakymo ieškos Artemis astronautai – kaip dirbti su regolitu ir kaip jį panaudoti. Regolito dalelės panašios į smulkų smėlį, tačiau Žemėje tarp smilčių įsiterpia oro molekulės, todėl smėlis yra birus. Regolito dalelės susispaudusios daug tankiau, todėl jis tampa panašesnis į miltus. Regolito tyrimai leis sukurti geresnius mėnuleigius bei skafandrus, apsaugoti astronautus nuo jų žalingo poveikio.

Be to, regolitas netgi gali tapti puikia medžiaga pastatams – naujas Europos kosmoso agentūros tyrimas parodė, kad jį galima panaudoti šiluminei izoliacijai ir energijos generavimui. Sukūrę regolito analogus iš žemiškų uolienų, tyrėjai pagamino iš šios medžiagos plytas ir ištyrė, kaip jos reaguoja į Mėnulio sąlygas. Šios sąlygos – tai temperatūros svyravimai nuo -173 iki +127 laipsnių ir labai žemas slėgis. Paaiškėjo, kad plytos puikiai sukaupia šiluminę energiją ir gali ją išlaikyti net visas 16 parų, kiek trunka Mėnulio naktis. Prijungus plytą prie šiluminio generatoriaus, iš jos galima išgauti ir elektros energiją. Galimybė panaudoti regolitą būtų labai naudinga, nes atsigabenti visas statybines medžiagas iš Žemės būtų pernelyg brangu.

Iki žmonėms nusileidžiant Mėnulyje, reikia atlikti daug parengiamųjų darbų. Vienas iš jų – orbitinės stoties sukūrimas. Tokia stotis, pavadinta Mėnulio vartais (Lunar Gateway), yra bendras NASA ir ESA projektas; ji bus pradėta statyti kito dešimtmečio pradžioje. Praeitą savaitę nuspręsta, jos stotis aplink Mėnulį suksis vadinama beveik statmena halo orbita (angl. Near-rectilinear halo orbit, NRHO). Tai yra ištempta orbita, besisukanti kartu su Mėnuliu, taigi žiūrint iš Žemės stotis niekada nepasislėps už palydovo.

Kas septynias dienas stotis priartės 3000 km atstumu nuo Mėnulio paviršiaus – tai bus tinkamiausias laikas Mėnulio zondų paleidimui ar priėmimui. Po pusketvirtos dienos stotis pasieks tolimiausią Mėnuliui tašką – 7000 km atstumą: čia bus patogiausia priimti ir išsiųsti erdvėlaivius į Žemę. Tokia orbita turėtų būti labai stabili, palaikoma Žemės ir Mėnulio tarpusavio gravitacinės sąveikos. Viena iš stoties paskirčių būtų komunikacijų tarp Mėnulio ir Žemės palaikymas.

Apskritai tokioms komunikacijoms gali reikėti viso palydovų tinklo, ypač jei erdvėje tarp Žemės ir Mėnulio bus vystomi komerciniai projektai. ESA šiuo metu svarsto įvairias galimybes bendradarbiauti su komerciniais partneriais kuriant tokį komunikacijų tinklą, bet kol kas geriausias sprendimas dar nerastas.

NASA ir ESA ne vienintelės turi ambicingų Mėnulio tyrimų planų. Šiuo metu labai sparčiai progresuojanti Kinijos Mėnulio tyrimų programa per artimiausius dešimtmečius turėtų dar labiau išsiplėsti. Šiemet pirmą kartą nusileidę tolimojoje Mėnulio pusėje, kinai kitąmet išsiųs dar vieną misiją į Mėnulį, kuri pirmą kartą nuo 1976 metų pargabens į Žemę Mėnulio paviršinių uolienų pavyzdžių. Per dešimt metų Kinija planuoja pastatyti palydove tyrimų stotį. Plačiau apie Kinijos pasiekimus ir planus Mėnulyje rašoma straipsnyje Science.