Baru-baru ini, kami kembali berbicara tentang Bulan - dan bukan hanya kami, direktur ESA ingin pergi ke Bulan - jadi adalah dosa untuk tidak kembali ke topik terraforming. Kali ini - bulan. Sejak awal era luar angkasa, para ilmuwan dan ahli futurologi telah mengeksplorasi gagasan untuk mengubah dunia lain agar sesuai dengan kebutuhan manusia. Proses ini - dikenal sebagai terraforming - membutuhkan penggunaan teknik rekayasa geologi dan lingkungan untuk mengubah suhu planet atau bulan, atmosfer, topografi, ekologi, agar lebih mirip Bumi. Dan sebagai benda langit terdekat dengan Bumi, Bulan telah lama dianggap sebagai tempat yang cocok.
Diketahui bahwa kolonisasi dan / atau pembentukan terraforming Bulan relatif mudah jika dibandingkan dengan benda lain. Karena kedekatannya, waktu untuk mengangkut orang dan peralatan ke dan dari permukaan akan berkurang secara signifikan, begitu juga dengan biaya. Selain itu, kedekatannya berarti bahwa sumber daya dan produk yang dapat dipulihkan yang dihasilkan di Bulan dapat diangkut ke Bumi secara teratur, dan industri pariwisata harus berkembang.
Kolonisasi Bulan dalam fiksi
Topik pemukiman manusia di bulan selalu menjadi salah satu topik paling populer dalam fiksi ilmiah. Dan sementara sebagian besar cerita menggambarkan permukiman bulan yang dibangun di permukaan menggunakan kubah tertutup atau di bawah permukaan, ada beberapa contoh di mana Bulan sendiri merupakan habitat yang menyenangkan dan bersahabat bagi manusia.
Contoh paling awal yang diketahui mungkin adalah cerita pendek "La Journée d'un Parisien au XXIe siècle" (Hari Orang Paris abad ke-21), yang ditulis oleh pengarang Prancis Octave Bellard. Dirilis pada tahun 1910, ceritanya menceritakan bagaimana atmosfer bulan secara bertahap berubah dan bagaimana tumbuhan ditanam untuk mengubah bulan menjadi surga bagi spesies yang terancam punah dan penjajah manusia.
Pada tahun 1936, penulis Amerika K. Moore menulis Paradise Lost, sebuah novel tentang penyelundup dan penjaga ruang angkasa yang tinggal di tata surya yang terjajah. Novel ini menggambarkan Bulan sebagai tempat yang dulunya subur dan menggambarkan bagaimana bulan itu secara bertahap menjadi gurun tanpa udara. Pada tahun 1945, penulis Inggris C. Lewis menulis sebuah novel di mana Bulan adalah rumah bagi ras egenetika ekstrem.
Arthur Clarke menulis beberapa novel dan cerita pendek tentang koloni bulan pada 50-70 abad ke-20. Pada tahun 1955, dia menulis Earth Light, di mana populasi bulan terjebak dalam baku tembak saat perang antara Bumi dan aliansi Venus dan Mars. Pada tahun 1961, novel Moon Dust diterbitkan, di mana kapal penjelajah wisata Selena terjun ke lautan debu bulan.
Video promosi:
Pada tahun 1968, novel Clark yang terkenal "A Space Odyssey of 2001" diterbitkan, sebagian berkembang di bulan terjajah, di mana sebuah monolit misterius (anomali magnet Tycho) ditemukan. Rendezvous with Rama yang dirilis tahun 1973 juga menyebut bulan yang dijajah, yang menjadi bagian dari kesatuan planet tata surya.
Robert Heinlein juga menulis tentang orang-orang di bulan. Di antara karyanya yang paling awal adalah "The Space Stone Family" (1952), tentang keluarga Batu yang hidup di bulan, yang ingin meninggalkan rumah dan menjelajahi tata surya. Pada tahun 1966, ia menerima Hadiah Hugo untuk novel The Moon Is A Harsh Mistress, di mana koloni bulan bawah tanah memasok bumi dengan makanan dan mineral.
Tentu saja tidak ada kekurangan novel tentang bulan, baik dijajah maupun terraformed. Tapi ini luar biasa. Mari kita lihat bagaimana segala sesuatunya dalam kenyataan.
Ilmu Penyelesaian Bulan
Selama beberapa dekade terakhir, banyak pilihan telah diusulkan untuk membangun koloni (atau koloni) di bulan. Kebanyakan dari mereka muncul pada awal era luar angkasa, rencana dibuat baik di Uni Soviet maupun di AS dengan pengembangan program Apollo. Dalam beberapa tahun terakhir, ada lebih banyak tawaran untuk kembali ke bulan pada tahun 2020-an, dan minat untuk membangun pemukiman permanen telah muncul kembali. Namun, ada beberapa proposal ilmiah yang berasal dari sebelum abad ke-20.
Misalnya, pada tahun 1638 Uskup John Wilkes - seorang pendeta Inggris, naturalis, anggota Royal Society of London - menulis "Discourse on a New World and Another Planet", di mana dia meramalkan kemunculan koloni manusia di bulan. Insinyur Rusia yang legendaris, ilmuwan roket, ilmuwan, dan kosmonot teoretis Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky mengusulkan selama masa hidupnya (1857-1935) untuk membangun lift ruang angkasa dan menyarankan bahwa penyelesaian bulan akan menjadi langkah penting dalam pembentukan spesies yang menaklukkan ruang angkasa oleh umat manusia.
Pada 1950-an dan 60-an, proposal semakin menggelinding - dengan dimulainya program Apollo, muncul rencana untuk menempatkan astronot di bulan secara permanen. Pada tahun 1954, Arthur Clarke mengusulkan membangun pangkalan bulan dari modul tiup dan menutupinya dengan debu bulan untuk isolasi.
Permukiman pertama dalam rencananya akan membutuhkan pembangunan gedung igloo dan menara radio tiup, diikuti dengan pembangunan kubah permanen yang besar. Clarke mengusulkan pemurnian udara dengan filter berbasis alga, reaktor nuklir untuk menghasilkan energi, dan meriam elektromagnetik untuk meluncurkan kargo dan bahan bakar untuk kapal antarplanet di luar angkasa.
Pada tahun 1959, John Rhinehart - direktur Laboratorium Riset Pertambangan di Colorado School of Mines - menerbitkan proposal yang disebut Kriteria Dasar untuk Membangun Bulan di Jurnal British Interplanetary Society. Konsep "floating base" -nya mencakup setengah silinder dengan setengah kubah di kedua ujungnya dan pelindung mikrometeoroid di atas alasnya. Ide semacam itu didasarkan pada fakta bahwa pada saat itu diyakini bahwa di lautan bulan ada debu sedalam 1,5 kilometer di beberapa tempat.
Pada saat yang sama, muncul rencana untuk menemukan pangkalan militer di bulan. Diantaranya adalah Project Horizon, rencana Amerika untuk membangun benteng di bulan pada tahun 1967. Angkatan Udara AS juga mengusulkan Proyek Lunex pada tahun 1961, yang akan mencakup pangkalan Angkatan Udara bawah tanah di Bulan pada tahun 1968.
Pada tahun 1962, John Denicke (Manajer Program Lanjutan NASA) dan Stanley Zahn (CTO untuk penelitian pangkalan bulan di divisi antariksa Martin) menerbitkan proposal untuk membangun pangkalan bulan. Ide mereka termasuk pembangunan pangkalan bawah permukaan yang terletak di Sea of Tranquility yang akan bergantung pada reaktor nuklir untuk sistem penyaringan energi dan alga.
Dalam beberapa tahun terakhir, banyak badan antariksa telah membuat sketsa proposal untuk pembangunan koloni di bulan. Pada tahun 2006, Jepang berjanji untuk membangun pangkalan di bulan pada tahun 2030. Rusia membuat tawaran serupa pada 2007, dengan rencana membangun pangkalan pada 2027-2032. Pada tahun 2007, Jim Burke dari Universitas Luar Angkasa Internasional di Prancis mengusulkan untuk membuat "Bahtera Nuh" bulan di mana peradaban manusia dapat bertahan dari peristiwa bencana.
Pada Agustus 2014, NASA bertemu dengan para pemimpin industri untuk membahas cara hemat biaya untuk membangun pangkalan bulan di wilayah kutub pada tahun 2022. Pada 2015, NASA menyusun konsep penyelesaian bulan yang akan bergantung pada pekerja robotik (dikenal sebagai "Transformers") dan heliostat selama konstruksi. Pada 2016, Johann-Dietrich Werner, kepala baru ESA, mengusulkan pembangunan desa internasional di bulan sebagai penerus Stasiun Luar Angkasa Internasional.
Metode yang memungkinkan
Dalam hal terraforming di Bulan, peluang dan tantangan yang terkait dengannya sangat mirip dengan Merkurius. Pertama, Bulan memiliki atmosfer yang sangat tipis sehingga hanya bisa disebut eksosfer. Kedua, hanya ada sedikit elemen volatil yang diperlukan untuk kehidupan (hidrogen, nitrogen, dan karbon).
Solusi untuk masalah ini adalah menangkap komet yang mengandung air es dan volatil dan mengirimkannya ke permukaan. Komet menyublim, menghilangkan gas dan uap air ini, sehingga menciptakan atmosfer. Dampak ini juga akan melepaskan air yang terkandung dalam regolith bulan, dan akan terakumulasi di permukaan, membentuk badan air alami.
Perpindahan momentum dari komet tersebut juga bisa mempercepat perputaran Bulan sehingga satelit tidak lagi menghalangi pasang surut. Bulan, yang siklus diurnal akan berakselerasi menjadi 24 jam, akan sangat menyederhanakan kolonisasi dan adaptasi terhadap kehidupan.
Ada juga kemungkinan paraterraforming bagian Bulan, yang serupa dengan pemuliaan wilayah kutub Merkurius. Dalam kasus Bulan, kawah Shackleton cocok, di mana para ilmuwan telah menemukan es air. Menggunakan cermin matahari dan kubah, dimungkinkan untuk mengubah kawah ini menjadi area dengan iklim mikro di mana tanaman tumbuh dan memiliki atmosfer yang dapat bernapas.
Manfaat yang memungkinkan
Dibandingkan dengan planet dan bulan lain di tata surya, terdapat sejumlah keunggulan dalam menjajah dan membentuk ulang bulan itu sendiri. Yang paling jelas adalah kedekatannya dengan Bumi. Dibandingkan dengan Mars, Venus, Merkurius, atau tata surya bagian luar, biaya dan waktu pengangkutan orang dan material ke Bulan dan kembali akan jauh lebih rendah.
Selain itu, pemboman permukaan bulan dengan komet akan membutuhkan lebih sedikit komet daripada dalam kasus Mars dan Venus - pada urutan ratusan, bukan ribuan.
Kehadiran air es di tanah bulan dan deposit besar di wilayah kutub selatan juga akan menciptakan air permukaan (setelah efek rumah kaca dipicu). Bersamaan dengan komet yang membombardir permukaan, es metana dan amonia, yang ditambang di suatu tempat di Titan dan di sabuk Kuiper, dapat diperkenalkan. Ini juga akan lebih mudah untuk memantau proses terraforming karena Bulan lebih dekat dan membutuhkan lebih sedikit infrastruktur.
Pada saat yang sama, koloni di Bulan akan memiliki banyak keuntungan. Basis sumber daya lokal akan memberikan peluang untuk pemanfaatan sumber daya lokal serta bahan baku yang dibutuhkan untuk misi luar angkasa. Misalnya, karena komposisi bulan mirip dengan bumi, mineral dapat ditambang di sana dan dikirim ke Bumi. Tanah bulan yang diambil dari permukaan dapat digunakan untuk membuat perisai radiasi dan pemukiman di bawah kubah di permukaan.
Cadangan es air bulan, yang sangat melimpah di wilayah kutub selatan, dapat berfungsi sebagai sumber air permanen bagi penjajah. Ada juga banyak helium-3 di lapisan atas regolit bulan, yang dapat digunakan dalam reaktor termonuklir, menyediakan pasokan energi bersih yang konstan ke koloni bulan dan Bumi.
Pangkalan bulan bisa bertindak sebagai titik awal misi di tata surya. NASA telah menghitung bahwa miliaran dolar dapat dihemat dengan membuat basis bulan yang dapat menggunakan air lokal untuk membuat bahan bakar hidrogen. Pos terdepan seperti itu akan menjadi bagian integral dari infrastruktur dalam hal misi berawak ke Mars dan pembangunan pemukiman Mars.
Gravitasi bulan yang rendah dan kecepatan melarikan diri juga berarti misi yang diluncurkan dari bulan akan membutuhkan bahan bakar roket yang jauh lebih sedikit untuk mencapai ruang angkasa. Keuntungan yang sama akan memungkinkan pembangunan meriam elektromagnetik, lift bulan, atau proyek lain yang dianggap terlalu mahal untuk dibangun di Bumi. Salah satu dari struktur ini secara signifikan akan mengurangi biaya material dan satelit yang bergerak (seperti sel surya ruang angkasa).
Last but not least, penciptaan pemukiman bulan juga akan memberi kita informasi yang berharga, khususnya tentang konsekuensi jangka panjang dari hidup di gravitasi rendah. Informasi ini dapat berguna dalam membuat pangkalan permanen di Mars atau benda lain di tata surya dengan gravitasi permukaan kurang dari 1 G.
Ada tabung lava stabil di bulan yang cukup besar untuk menampung seluruh kota, yang juga merupakan nilai tambah. Lingkungan bawah tanah seperti itu dapat diberi tekanan untuk menampung atmosfer yang dapat bernapas, dan juga akan memberikan perlindungan dari radiasi matahari.
Kemungkinan masalah
Terraforming the Moon penuh dengan sejumlah masalah. Di satu sisi, mengumpulkan komet dan es dari tata surya bagian luar akan membutuhkan infrastruktur yang tidak ada dan akan mahal untuk dibangun. Faktanya, dibutuhkan ratusan pesawat ruang angkasa untuk mengumpulkan semua sumber daya, dan mereka harus dilengkapi dengan sistem propulsi yang memungkinkan mereka melakukan perjalanan dalam waktu singkat dan yang juga belum ada.
Sementara waktu yang lama dihabiskan di bawah kondisi gayaberat mikro diketahui menyebabkan degenerasi otot dan hilangnya kepadatan tulang, tidak jelas bagaimana efek gravitasi rendah akan mempengaruhi populasi penduduk dan anak-anak yang lahir dalam kondisi seperti itu. Mungkin perlu untuk memodifikasi tanaman dan hewan darat secara genetik agar mereka dapat hidup dalam kondisi bulan, tetapi tidak diketahui apakah ini akan menjadi solusi yang berhasil.
Dan, tentu saja, biaya untuk semua ini akan sangat mahal, meskipun kurang dari yang diperkirakan, dan akan membutuhkan pengembangan selama beberapa generasi. Sulit untuk membicarakan kelanjutan generasi, apalagi kewajiban yang dilakukan oleh satu pemerintah atau badan internasional mungkin tidak dihormati oleh pemerintah berikutnya.
Koloni permukaan akan mengalami banyak masalah. Malam bulan yang panjang (354 jam) berarti bahwa ketergantungan pada energi matahari tidak akan mungkin terjadi di mana pun kecuali di daerah kutub. Selain itu, fluktuasi suhu yang signifikan juga membutuhkan perubahan desain koloni. Setiap pemukiman di permukaan perlu dilindungi dari radiasi matahari.
Tidak adanya atmosfer meningkatkan kemungkinan mengenai komet dan kerentanan terhadap semburan matahari. Bulan juga secara berkala melewati magnetosfer bumi, menciptakan cambuk plasma yang membelah permukaan. Di sisi terang, penembakan elektron menghasilkan pelepasan foton ultraviolet dan pembentukan muatan negatif di sisi gelap. Ini juga menimbulkan bahaya bagi pemukiman di permukaan.
Seperti yang telah kami catat, sejumlah masalah ini dapat diatasi melalui pembangunan permukiman di bawah permukaan. Tetapi jika kita berasumsi bahwa permukiman akan bergantung pada energi matahari, mereka harus dibangun di dekat daerah kutub untuk memanfaatkan keberadaan cahaya abadi di daerah ini. Alternatifnya adalah reaktor fusi helium-3. Tapi ini, sekali lagi, adalah pilihan yang mahal dan belum tersedia.
Untuk apa? Kami telah menyebutkan ini. Tapi yang paling penting, mungkin, adalah kehadiran seseorang di bulan. Kehadiran ini akan menjadi batu loncatan untuk berada di Mars, Venus, dan tempat lain di tata surya. Langkah lain dalam perlombaan antar planet - atau bahkan antarbintang -.
