Обнаружение воды в темных кратерах на лунных полюсах вызвало у ученых и энтузиастов настоящую «лунную лихорадку» — появились планы по строительству баз, поселков и даже целых городов с тяжелой промышленностью. Но насколько эти амбиции осуществимы?
В окрестностях лунных полюсов расположены десятки кратеров, дно которых не получало прямого солнечного света на протяжении около 4 миллиардов лет. Эти «ямы вечной тьмы» настолько холодны — температура ниже минус 163 градусов Цельсия — что водяной лед там практически не испаряется даже в вакууме, сублимируя не более миллиметра за миллиард лет. Вода оказалась там в результате бомбардировки молодого спутника астероидами.
С 2013 года, благодаря орбитальным миссиям, известно, что на Луне в настоящее время может находиться до 1 миллиарда тонн водяного льда. Это открытие кардинально изменило взгляды на лунные базы: наличие воды дает возможность создать «лунную деревню», где люди смогут выращивать продукты, принимать душ и пользоваться полноценными туалетами, в отличие от астронавтов на МКС. Эти перспективы вдохновили таких визионеров, как Джефф Безос с его идеей переноса тяжелой промышленности на Луну и Илон Маск с планами «самостоятельно растущих городов».
Ученые решили оценить, насколько реалистичны такие задумки. Для этого они подсчитали, сколько энергии и воды потребуется крупному лунному населению и как долго могут существовать города с населением в 100 тысяч или миллион человек. Выяснилось, что с энергией нет проблем даже без ядерных реакторов: края кратеров находятся под почти постоянным солнечным светом, и там можно разместить покрытые фотоэлементами башни высотой в километр, способные генерировать около 3 гигаваттов электричества. В идеале солнечные панели можно производить на месте — кремния на Луне предостаточно.
Однако с водой ситуация более сложная. Даже при наиболее оптимистичном прогнозе запасов в 1 миллиард тонн, без повторной переработки вода будет исчерпана всего через несколько лет. Переработка воды тоже не всемогуща, даже если запускать в повторный цикл всю использованную воду и перерабатывать ее на уровне 98%, как на МКС, город с населением в миллион человек исчерпает запасы спутника чуть более чем за столетие. Более того, некоторые современные оценки показывают, что 1 миллиард тонн — это сильно завышенное количество, а на самом деле воды на Луне может быть примерно в 30 раз меньше, что снизит срок существования крупного города до десятилетия. Устойчивыми на века могут быть лишь небольшие поселения на 1000—10000 человек.
Тем не менее, ученые настроены оптимистично: проблему нехватки воды на Луне все-таки возможно решить. Среди возможных решений — поиск более эффективных способов переработки воды, вертикальное фермерство, импорт воды с астероидов или исследование новых запасов непосредственно на Луне. Последний вариант считается самым многообещающим: современные методы исследования позволяют оценить лишь несколько метров под поверхностью спутника, тогда как лунный реголит простирается на десятки метров вглубь и может содержать дополнительные запасы льда, о которых мы пока что не знаем.
Фото: hi-tech.mail.ru