كم من البشر يمكن أن يدعم القمر؟

Send

إنها سنة 3000. بعد أن استهلكت جميع الموارد الطبيعية للأرض ، أصبح البشر سباقًا للفضاء وأقاموا مستعمرات على القمر. تتجمع قباب واسعة ومختومة عبر سطحها ، وتقطنها مدن يسكنها مئات الآلاف من الناس. أصبحت هذه الصخرة الرمادية الباردة ، إلى حد ما ، المنزل الجديد للبشرية.

بالطبع ، هذا خيال علمي محض. ولكن لا تكتمل رؤية المستقبل بدون وجود مستعمرة بشرية خارج كوكب الأرض ، وبما أن القمر هو أقرب جسم سماوي إلى كوكبنا ، فإنه من الأسهل أن نتخيل وطننا المستقبلي.

ولكن هل تتماشى هذه الرؤية مع الواقع؟ هل سيكون القمر في يوم من الأيام ملكية ساخنة ، وإذا كان الأمر كذلك ، فكم عدد الأشخاص الذين يمكن أن يدعمه منظره غير المرغوب فيه بشكل واقعي؟

إحدى الطرق للإجابة على هذا السؤال ، ببساطة ، هي النظر في مساحة القمر. تبلغ مساحة سطح القمر حوالي 15.9٪ من إجمالي مساحة الأرض (باستثناء مساحة الأرض التي تغطيها المحيطات). من الناحية الفنية ، إذا قمنا بتعبئة هذه المنطقة بكثافة المدن الأكثر اكتظاظًا بالسكان على الأرض ، فسنكون قادرين على احتواء تريليونات على سطح القمر.

لكن عدد الأشخاص الذين يمكن أن يلائموا سطح القمر هو سؤال مختلف تمامًا عن عدد الأشخاص الذين يمكن للعالم دعمهم بشكل مستدام. وفي هذا الصدد ، فإن القمر هو بالتأكيد ابن عم الأرض الأكثر فقرا.

قال داربي ديار ، كبير العلماء في معهد علوم الكواكب في أريزونا وأستاذ علم الفلك في كلية ماونت هوليوك في ماساتشوستس: "إنه مكان قاحل جدًا". وأبلغ ديار موقع Live Science أن "كل الأنواع تسعى لتوسيع مكانتها البيئية. لكن" المكان الجديد "، وهو القمر ، غير ملائم للبشر".

الهواء للتنفس

على عكس الأرض ، لا يسقط الماء بحرية على سطح القمر ويتجمع في أجسام يمكننا الشرب منها. بشكل قاطع ، يفتقر القمر أيضًا إلى جو بهواء قابل للتنفس. ولا يوجد لدى القمر الصناعي الطبيعي للأرض أنظمة إيكولوجية موجودة يمكنها أن تدعم بشكل ملائم مجالات الزراعة. القمر أيضًا عرضة للعواصف الشمسية ، والثورات من سطح الشمس التي ترسل الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والتي لا يمكن للقمر - بدون حماية المجال المغناطيسي - أن تنحرف عنها. وقال ديار إن هناك درجات حرارة شديدة للغاية ، ولفترات طويلة من الظلام والضوء بالتناوب.

كل هذا قد يجعل الحياة على سطح القمر تبدو مستحيلة. ولكن من المدهش أنه ليس كذلك. في الواقع ، إن أساسيات الوجود البشري - الهواء والماء والطعام والمأوى - من الناحية النظرية ليست بعيدة المنال على القمر كما تتوقع.

خذ الهواء. من أجل دعم عدد قليل من السكان الذين يصل عددهم إلى بضع مئات على سطح القمر ، يجب أن نبدأ بنقل الهواء إلى سطح القمر ، وضخه في الهياكل المغلقة التي سيعيش فيها البشر. وقال ماركوس لاندجراف ، مدير مشروع القمر في وكالة الفضاء الأوروبية ، إن هذا يبدو غير مستدام ، ولكن على المدى القصير ، سيكون في الواقع فعالًا من حيث التكلفة إلى حد ما. وقال "الناس لا يستخدمون الكثير من الهواء ، ولن نحتاج لفترة طويلة إلى جعل الهواء على القمر. يمكننا جلبه". "تكاليف النقل لذلك لا تزال قابلة للإدارة."

إذا ارتفع هذا العدد إلى عشرات الآلاف ، فسنحتاج إلى تركيب الأكسجين على القمر ، وهي عملية مكلفة. لكن Landgraf قال إن نمو استكشاف الفضاء في العقود القادمة يمكن أن يجعل العملية أكثر اقتصادا.

وقال لاندجراف إن هذا لأن دفع المركبات الفضائية يتطلب الأكسجين ، لذلك إذا ارتفع الطلب ، "من المنطقي اقتصاديًا بناء مولدات الأكسجين على القمر لوقود الصواريخ ، بدلاً من مياه الشرب والهواء للناس". سيؤدي ذلك إلى خفض تكلفة الإنتاج ، مما يجعل إنتاج الهواء لسكان القمر أرخص.

الماء ، الماء في كل مكان

ماذا عن الماء؟ حتى عقود قليلة مضت ، اعتقد الباحثون أن القمر جاف تمامًا. لكنهم يعلمون الآن أن هناك كمية مفاجئة من السوائل المنتشرة عبر سطح القمر.

وقال ديار: "نعتقد أن الماء يتبقى منذ وقت تشكل القمر. ونعلم أن المذنبات ، التي هي في الأساس كرات ثلجية متسخة ، تؤثر بشكل دوري على سطح القمر". "هناك أدلة جيدة تشير إلى أن أولئك الذين أثرت المذنبات على السطح لا يزال لديهم خزانات الجليد فيها."

وقالت إن مصدر مياه آخر يأتي في الرياح الشمسية التي تزأر عبر الفضاء. مشحونة بالبروتونات ، تتصادم مع الإلكترونات على القمر ، وتشكل الهيدروجين.

كل هذا يضيف إلى كمية لا بأس بها من الماء على سطح القمر ، ربما بما يكفي لدعم عدد كبير من السكان. وقد طورنا بالفعل تقنيات في محطة الفضاء الدولية لإعادة تدوير المياه الصالحة للشرب من مياه الاستحمام والبول والعرق لرواد الفضاء. هذا يمكن أن يستخدم حتى الرطوبة من أنفاسهم. على القمر ، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تخلق مصدرًا مغلقًا للمياه من أجل السكان.

في مفهوم فنان عام 1995 عن مستعمرة القمر ، تقوم منشأة تعدين قمرية بحصاد الأكسجين من التربة البركانية الغنية بالموارد في القمر Serenitatis للقمر ، سهل الحمم البركانية الشاسعة. (حقوق الصورة: NASA / SAIC / Pat Rawlings)

وقال ديار ، حتى مع إعادة التدوير ، فإن احتياطيات المياه هذه لن تكون لانهائية. إن إعادة تدوير المياه مرارًا وتكرارًا تأتي مع بعض الخسائر ، لذلك يجب زيادة الاحتياطيات من حين لآخر. وأشار ديار إلى أن استخراج مياه القمر عن طريق سحق الصخور القمرية وتجريف الجليد من الحفر العميقة يتطلب كميات ضخمة ومكلفة من الطاقة.

وقالت "شعوري الشخصي هو أن استعمار القمر سيعتمد علينا في جلب الهيدروجين إلى هناك". قال Landgraf أن النقل سيكون مكلفًا أيضًا: حوالي 220،000 دولار للكيلوغرام.

بدون معرفة كمية المياه الموجودة حاليًا على سطح القمر ، من الصعب أيضًا تقدير عدد الأشخاص الذين يمكنهم دعمهم. لكننا نعلم على الأقل أنه ربما يكفي توفير مصدر مياه مستدام نسبيًا. على أي حال ، قدرت Landgraf أن الرواد القمريين لن يحتاجوا للاستفادة من موارد مياه القمر خلال السنوات الخمس إلى العشر الأولى على الأقل من الاستيطان. ستكون رخيصة بما فيه الكفاية لنقل المياه إلى هناك وإعادة تدويرها لعشرات أو نحو ذلك من البشر الذين من المرجح أن يطلقوا القمر على بيوتهم.

وقال لاندجراف إنه فيما يتعلق بالزراعة القمرية ، يمكننا محاكاة ظروف نمو الأرض من خلال "قبب مغلقة تشبه النظام البيئي تقريبًا". يمكن للزراعة القمرية ، التي تغذيها نوبات طويلة من أشعة الشمس وتغمرها المياه المعاد تدويرها ، أن تصل إلى حد كبير لإطعام الآلاف. هناك بالفعل الكثير من الأبحاث التي تشير إلى أن زراعة المحاصيل في الفضاء ستنجح.

يطير بي إلى القمر

لا يزال هناك العديد من المجهول حول كيفية القيام بكل هذا في الممارسة العملية. لكن من الناحية النظرية ، يمكن للموارد الطبيعية أن تدعم عشرات الآلاف ، وحتى الملايين من الناس على سطح القمر. إذن ، لماذا لا يوجد بالفعل المئات منا في الأعلى ، يحدقون في الأرض؟

قال Landgraf ، لأن أكبر القيود المفروضة على استعمار القمر ليست بالضرورة حدودًا للموارد الطبيعية ، ولكن التكلفة الضخمة لنقل الناس إلى هناك عن طريق المركبات الفضائية. يتطلب القيام بذلك بشكل اقتصادي أكثر قفزات تكنولوجية جريئة - مثل اختراع مصاعد الفضاء. قال Landgraf إذا كان لدينا هذه ، "فإننا نتحدث عن عشرات الآلاف من الناس على سطح القمر". "لذا ، حقا ، الماء ليس العائق هنا. إنه النقل."

هناك تحذير آخر ، وهنا نعود بحدة إلى الواقع: في الوقت الحالي ، ليس استعمار القمر هو الهدف في الواقع. من المؤكد أننا يمكن أن ننظر إلى القمر كنوع من فلك نوح في حالة حدوث نهاية العالم الأرضية. لكن في الوقت الحالي ، لا ترى وكالات الفضاء الدولية القمر كموقع استيطاني من الكارثة ، بل كمركز أبحاث - وقاعدة محتملة لاستكشاف بقية نظامنا الشمسي.

مع هذا النهج ، قال لانغراف أننا يمكن أن ننظر إلى القارة القطبية الجنوبية للحصول على أدلة حول السكن البشري. من المحتمل أن تكون المنطقة القطبية الجنوبية الموطن الأكثر تشابهًا للقمر على الأرض ، فهي موطنًا لموسميين متقلبين ومتقلبين يتراوح بين ألف وأربعة آلاف باحث يقاومون الظروف المتجمدة والجافة للقيام بعملهم. نظرًا لأن الأبحاث تدفع حاليًا إلى التخطيط للسكن القمري ، فإن هذا يعطينا فكرة عن عدد الأشخاص الذين قد يعيشون بشكل واقعي على القمر في العقود القادمة: بضعة آلاف في المرة الواحدة ، بدلاً من الملايين أو المليارات.

حتى هذا العدد من السكان من المحتمل أن ينحسر ، ليحل محله الروبوتات الأرخص والأكثر كفاءة بمرور الوقت ، وفقًا لديار. وقالت: "مع تحسن التكنولوجيا ، لا يوجد سبب وجيه يجعلك تحتاج حقًا إلى إرسال إنسان لإجراء بحث علمي".

ومع ذلك ، هذا لا يعني أن أحلامنا بالجنسية القمرية قد انتهت. هناك عامل آخر: دافع البشرية الذي لا يُقهر للاستكشاف. يمكن أن يجبر ذلك الأجيال القادمة على استعمار القمر بالملايين أو استخدامه كمنصة إطلاق لبعثات أخرى إلى الفضاء.

قال لاندجراف: "البشر من الأنواع القليلة التي يتم استكشافها دائمًا ، حتى إذا لم تكن هناك حاجة". "كانت ناجحة للغاية مع هذه الاستراتيجية. هل من المنطقي تغيير ذلك؟ لا أعتقد ذلك."