kirjoittanut Matt Williams , Universe Today
Tulevina vuosikymmeninä monet avaruusjärjestöt toivovat voivansa tehdä miehitettyjä tehtäviä Kuuhun ja jopa perustaa sinne etuvartioasemia. Itse asiassa NASA:n, Euroopan avaruusjärjestön (ESA), Roscosmosin sekä Intian ja Kiinan avaruusjärjestöjen välillä ei ole pulaa suunnitelmista rakentaa kuutukikohtia ja siirtokuntia. Nämä eivät ainoastaan vakiinnuta ihmisen läsnäoloa kuussa, vaan helpottavat tehtäviä Marsiin ja syvemmälle avaruuteen.
Esimerkiksi ESA suunnittelee ”kansainvälisen kuukylän” rakentamista kuuhun 2030-luvulle mennessä. Kansainvälisen avaruusaseman (ISS) henkisenä seuraajana tämä kylä mahdollistaisi myös tieteellisen tutkimuksen Kuun ympäristössä. Tällä hetkellä eurooppalaiset tutkijat suunnittelevat, miten tämän kylän rakentaminen voitaisiin toteuttaa, ja tähän kuuluu muun muassa kokeiden tekeminen kuupölysimulanteilla tiilien luomiseksi.
Yksinkertaisesti sanottuna koko kuun pinta on peitetty pölyllä (eli regoliitilla), joka koostuu hienoista karkeista silikaattihiukkasista. Tämä pöly muodostui miljardien vuosien aikana jatkuvista meteoriittitörmäyksistä, jotka murskasivat silikaattivaipan hienoiksi hiukkasiksi. Se on säilynyt karkeana ja hienojakoisena, koska Kuun pinnalla ei tapahdu säätä tai eroosiota (ilmakehän ja nestemäisen veden puuttuessa).
Koska regoliittia on niin paljon, että se on paikoin jopa 4-5 metrin syvyistä – ja jopa 15 metrin syvyistä vanhemmilla ylängöillä – monet avaruushallinnot pitävät sitä Kuun siirtokuntien ensisijaisena rakennusmateriaalina. Kuten Aidan Cowley, ESA:n tieteellinen neuvonantaja ja kuun maaperän asiantuntija, selitti hiljattain julkaistussa ESA:n lehdistötiedotteessa:
”Kuun tiilet tehdään pölystä. Siitä voidaan luoda kiinteitä palikoita teiden ja laukaisualustojen rakentamiseen tai asuintiloja, jotka suojaavat astronautteja ankaralta kuuympäristöltä.”
Sen lisäksi, että ESA aikoo hyödyntää näennäisesti ehtymätöntä paikallista resurssia, sen suunnitelmat käyttää kuun regoliittia tämän tukikohdan ja siihen liittyvän infrastruktuurin luomiseen osoittavat sen sitoutumisen resurssien in-situ-hyödyntämiseen. Periaatteessa kuun, Marsin ja muiden aurinkokunnan paikkojen tukikohtien on oltava mahdollisimman omavaraisia, jotta voidaan vähentää riippuvuutta Maan säännöllisistä tarvikekuljetuksista, jotka olisivat sekä kalliita että resursseja kuluttavia.
Testaamaan, miten kuun regoliitti toimisi rakennusmateriaalina, ESA:n tiedemiehet ovat käyttäneet kuupölyä simuloivia materiaaleja, jotka on kerätty täältä Maasta. Kuten Aiden selitti, Regoliitti sekä Maassa että kuussa on vulkaanisen toiminnan tuote, ja se on pohjimmiltaan silikaateista koostuvaa basalttimateriaalia. ”Kuulla ja Maalla on yhteinen geologinen historia”, hän sanoi, ”eikä ole vaikeaa löytää laavavirtojen jäänteistä samankaltaista materiaalia kuin kuussa.”
Simulantit kerättiin Kölnin ympärillä Saksassa sijaitsevalta alueelta, joka oli vulkaanisesti aktiivinen noin 45 miljoonaa vuotta sitten. Käyttämällä näistä muinaisista laavavirroista peräisin olevaa vulkaanista jauhetta, jonka todettiin sopivan hyvin yhteen kuun pölyn kanssa, Euroopan astronauttikeskuksen (EAC) tutkijat alkoivat käyttää jauhetta (jonka he ovat nimenneet EAC-1:ksi) muodostaakseen prototyyppejä tiilistä, joita käytettäisiin kuun kylän luomiseen.
Spaceship EAC, ESA:n aloite, jonka tarkoituksena on vastata miehitettyjen avaruuslentojen haasteisiin, työskentelee myös EAC-1:n kanssa kehittäessään teknologioita ja konsepteja, joita tarvitaan kuun etuvartioaseman luomiseksi ja tulevia kuuhun suuntautuvia tehtäviä varten. Yksi heidän hankkeistaan keskittyy siihen, miten kuupölyn sisältämää happea (jonka osuus kuupölystä on 40 prosenttia) voitaisiin käyttää astronauttien pidempään oleskeluun kuussa.
Mutta ennen kuin ESA voi hyväksyä kuupölyn käyttämisen rakennusmateriaalina, on vielä tehtävä useita testejä. Näihin kuuluu muun muassa kuupölyn käyttäytymisen uudelleenluominen säteily-ympäristössä niiden sähköstaattisen käyttäytymisen simuloimiseksi. Tutkijat ovat jo vuosikymmeniä tienneet, että kuupöly on sähköisesti latautunutta, koska sitä pommitetaan jatkuvasti auringon ja kosmisen säteilyn vaikutuksesta.
Juuri tämä saa sen kohoamaan irti pinnasta ja takertumaan kaikkeen, mihin se koskettaa (minkä Apollo 11:n astronautit huomasivat palattuaan Lunar Excursion Moduleen). Kuten Erin Transfield – ESA:n kuupölyn ajankohtaisryhmän jäsen – totesi, tutkijat eivät vieläkään täysin ymmärrä kuupölyn sähköstaattista luonnetta, mikä voi olla ongelma, kun sitä halutaan käyttää rakennusmateriaalina.
Säteily-ympäristökokeet eivät myöskään ole vielä tuottaneet vakuuttavia tuloksia. Biologina, joka haaveilee olevansa ensimmäinen nainen kuussa, Transfield totesi, että lisätutkimuksia tarvitaan käyttäen todellista kuupölyä. ”Tämä antaa meille yhden syyn lisää palata Kuuhun”, hän sanoi. ”Tarvitsemme koskemattomia näytteitä pinnalta, joka on alttiina säteily-ympäristölle.”
Sen lisäksi, että ESA:n ehdottaman kuukylän rakentaminen mahdollistaisi ihmisen läsnäolon kuussa ja syväavaruuslentojen toteuttamisen, se tarjoaisi myös tilaisuuksia hyödyntää uutta teknologiaa ja luoda kumppanuuksia julkisen ja yksityisen sektorin välille. ESA on esimerkiksi tehnyt yhteistyötä arkkitehtisuunnittelutoimisto Foster + Partnersin kanssa kuunkylänsä suunnittelussa, ja muita yksityisiä yrityksiä on palkattu auttamaan kuunkylän rakentamiseen liittyvien muiden näkökohtien tutkimisessa.
Tällä hetkellä ESA aikoo rakentaa kansainvälisen kuunkylänsä eteläiselle napa-alueelle, josta on löydetty runsaasti vesijäätä. Tämän tutkimiseksi ESA lähettää vuonna 2020 Kuuhun Package for Resource Observation and in-Situ Prospecting for Exploration, Commercial exploitation and Transportation (PROSPECT) -luotaimensa, joka matkustaa osana venäläistä Luna-27-operaatiota.
Tässä ESA:n ja Roscosmosin yhteisessä operaatiossa venäläisrakenteinen laskeutuja laskeutuu Kuun etelänapa-Aitkenin altaaseen, jonne PROSPECT-luotain laskeutuu ja porautuu pinnan sisälle jäänäytteiden ottamiseksi. ESA:n pitkän aikavälin suunnitelmissa esitetään myös useita tehtäviä kuuhun 2020-luvulta alkaen, joihin osallistuisi robottityöntekijöitä, jotka tasoittaisivat tietä myöhemmin laskeutuville ihmisen tutkimusmatkailijoille.
Tulevina vuosikymmeninä maailman johtavien avaruusjärjestöjen aikomukset ovat selvät – emme ainoastaan palaa kuuhun, vaan aiomme myös jäädä sinne! Tätä varten osoitetaan huomattavia resursseja tämän toteuttamiseksi tarvittavien teknologioiden ja konseptien tutkimiseen ja kehittämiseen. Vuoteen 2030 mennessä astronautit (ja jopa yksityishenkilöt) saattavat ehkä tulla ja lähteä Kuuhun säännöllisin väliajoin.