În spațiu: Selena

Luna. Selena/Selene. Cynthia. Singurul satelit al Pământului, companionul apropiat, atât de cunoscut. The harsh mistress!
 

Geografia Lunii. Sau cosmografia lunii. De fapt Selenografia!

Luna are un diametru de 3474 km, adică un sfert din cel al Pământului și asta o face o prezență rară (din observațiile de până acum), fiind cel mai mare satelit prin comparație cu planeta în jurul căreia orbitează. Este totodată al cincilea cel mai mare satelit din Sistemul Solar, după sateliții galileeni (Ganymede – cel mai mare, Callisto și Io) și satelitul lui Saturn – Titan. Așadar nu este mică deloc, dimensiunea percepută de noi datorându-se distanței mari, distanță care nu este conștientizată de toată lumea prea ușor. În speță, Luna se mișcă în jurul Pământului pe o traiectorie eliptică (mulțumim Kepler!) care variază între 356 400 km și 406 700 km (apoapsa se numenste apoluna, apocintion sau aposelen iar periapsida este periluna, pericintion sau periselen, după cum în cazul Terrei avem apogeu și perigeu), pe o orbită progradă înclinată la 5.14° față de planul ecliptic (nu față planul ecuatorial!). Altfel spus, în spațiul dintre Terra și Lună ar încăpea (în medie) 30 de planete de dimensiunea Pământului. Dacă Pământul ar fi o minge de baschet atunci Luna ar fi o minge de tenis aflată la peste 7 metri distanță. Pentru că mulți asociem distanțele mari parcurse cu orele de zbor, putem menționa că ne-ar lua 14 zile ca să ajungem acolo cu avionul. În realitate călătoriile până la Lună depind de traiectoria aleasă și de sistemul de propulsie: NASA New Horizons (în drum spre Pluto) – 8 ore, NASA Apollo – 3 zile, Chang’e 4-5 zile, ESA SMART-1 (motor ionic) 1 an.

Explorarea Lunii

Distanța Pământ – Lună

Iar această distanță crește în fiecare an cu 4 cm, Luna îndepărtându-se de Pământ. Totuși nu va ieși de pe orbita acestuia (sfera Hill). De fapt depărtarea va continua probabil până când Luna va ajunge pe orbita geosincronă (se va produce sincronizarea cu perioada de rotație a Pământului în jurul propriei axe) și vom ajunge să vedem Luna doar dintr-o zonă privilegiată a Pământului. Ipotetic vorbind asta se va petrece peste cam 50 de miliarde de ani, dar trebuie să ținem cont că peste vreo 5 miliarde de ani Soarele nostru va deveni o gigantă roșie și va … complica lucrurile. Forțele mareice generate de atracția gravitațională sunt la baza acestei îndepărtări dar tot ele încetinesc rotația Pământului și produc … ei bine, mareele.

Luna urmează o mișcare de rotație sincronă în jurul Pământului; asta înseamnă că se rotește în jurul propriei axe în aceeași perioadă în care se rotește în jurul Terrei. Datorită acestei rezonanțe gravitaționale noi vedem mereu aceeași față a Lunii. Cealaltă față ne este mereu ascunsă, de unde și numele de “fața întunecată”, deși denumirea este incorectă pentru că ambele fețe sunt scăldate de lumina Soarelui (deși noi nu vedem asta). Poate numele de față ascunsă ar fi mai corect.

Luna are straturi diferențiate: miez mic (20% din diametru, Terra având spre comparație un miez de 50% din diametru) solid din fier și nichel (dar cu o parte exterioară parțial lichidă – în curs de solidificare), manta și crustă din feldspat (crusta e mai subțire pe fața vizibilă).

Cea mai comună teorie legată de formarea Lunii spune că ea s-a format acum aproximativ 4.5 miliarde de ani în urma impactului unui corp de mărimea lui Marte cu Pământul. Materia expulzată în urma impactului s-a coagulat/conglomerat pe orbita Terrei sub forma unei sfere de magmă. În următorii 100 de milioane de ani lava s-a răcit și s-a cristalizat, cu materia cu densitate mai mică “plutind” la suprafață (și formând scoarța). O urmare a acestei formări este densitatea mică a Lunii (fiind formată din scoarța Pământului și nu din materia densă din interior), în speță masa selenară fiind de doar 1.2% din cea a Terrei. Pe cale de consecință, este mult mai ușor să părăsești Luna decât Pământul, mai precis e nevoie de Δv de șase ori mai mică pentru a ajunge pe orbita joasă. Gravitația pe suprafața Lunii este 1/6 față de cea cu care suntem obișnuiți. De aici și deplasarea prin salturi pe care o vedem în filmele cu astronauți pe Lună.

Ușurința cu care putem vedea și studia Luna a făcut să avem și o cosmografie detaliată, cu forme de relief cunoscute, categorisite și mai ales botezate. De fapt oamenii au încercat să cartografieze suprafața Lunii folosind similitudinile cu geografia pământeană. Avem astfel:

  • Relieful acvatic – acele zone întunecate/negre sub formă de disc cu suprafețe extinse și margini neregulate; ele sunt de fapt bazine (depresiuni formate de impactul cu alte corpuri) umplute cu lavă bazaltică cristalizată ulterior. În principal avem aici mări (Mare Frigoris – 1956 km în diametru, Mare Imbrium, Mare Serenitatis șamd), dar și un ocean (Procellarum) și mai multe lacuri, mlaștini și golfuri;
  • Munții (Huygens – 4700m, Ampere – ambele la S-E de Mare Imbrium, Mont Blanc etc), sau chiar lanțuri muntoase (Agricola – 140km lungime). Munții selenari nu au origine tectonică, ei fiind de fapt în marea majoritate marginile unor cratere, sau inele și arcuri cu materie dislocată de impactul unor corpuri;
  • Văi, canioane, creste;
  • Cratere – rezultate în urma impactului cu asteroizii, după răcirea suprafeței. Suprafața Lunii este brăzdată pretutindeni de aceste cratere, care în lipsa unor activități tectonice sau a atmosferei rămân aproape neschimbate de-a lungul timpului. Sunt atât de multe încât 95% din numele proprii din Selenografie sunt cele ale craterelor. Avem numele unor oameni de știință, ale cosmonauților, ale formelor de relief alăturate, ale misiunilor spațiale șamd. Cel mai mare este bazinul Polul Sud-Aitken – 2500 km în diametru (cel de-al doilea cel mai mare crater de impact din Sistemul Solar), deși la acest titlu aspiră și Oceanus Procellarum (dar în cazul său nu este confirmată originea în urma unui impact);
  • Între mări avem și zone “continentale” , adică acele suprafețe omogene care nu se încadrează în formele de relief de mai sus. Aceste zone formează majoritatea suprafeței lunare și sunt acoperite de un prundiș cu diferite nuanțe de gri/cenușiu. Prundișul închis la culoare este asemănător bazaltului terestru, bogat în fier și contaminări de sticlă, pe când zonele deschise/gri au un conținut mare de aluminiu, elemente rare și praf vulcanic. Praful de la suprafață deși fin (și foarte uscat, fără urme de apă) poate susține fără probleme oameni sau utilaje fără riscuri mari de scufundare. Tot pe sol găsim și pietre/roci provenite de la impactul cu asteroizii. Acestea ajung și pe Pământ, fiind mai ușor de găsit în Antarctica.

Luna nu are practic câmp magnetic sau atmosferă. De fapt câmpul magnetic e foarte slab, și nu este unul bipolar, ci mai degrabă magnetizarea scoarței rămasă dinaintea solidificării. Luna a avut atmosferă dar a pierdut-o în urmă cu 3-4 miliarde de ani din cauza vânturilor solare. Evident cele doua pierderi sunt legate.

Geografia Lunii

 

Explorarea

Începutul a fost făcut prin explorarea robotică. Primele încercări au debutat în 1958 când americanii (prin USAF, căci NASA nu apăruse încă) au lansat Pioneer 0 / Able 1, prima lansare a oamenilor spre Lună, și prima lansare în afara orbitei Pământului (la un an după Sputnik 1, și jumătate de an după Sputnik 3 / Laika și Explorer 1 – aceștia fiind primii sateliți lansați în spațiu), însă racheta a explodat la 73 de secunde după lansare. Sovieticii au încercat și ei după o jumătate de an cu Ye-1 No. 1 (Luna) dar cu același deznodământ. Au urmat încă 3 eșecuri americane (Pioneer 1, 2, 3) și 2 sovietice (Luna) înainte ca, în 1959, URSS să bifeze o nouă mare realizare în fața capitaliștilor: Luna 1, deși a avut un succes parțial, ratând întâlnirea cu Selena, a fost totuși prima sondă spațială care a ieșit de pe orbita Pământului, a survolat Luna la o distanță de 6000 km și (după defectarea sistemului de ghidare) a intrat pe orbita Soarelui. Imediat după asta și americanii au bifat un succes parțial cu Pioneer 4, care deși nu a reușit să fotografieze Luna, a survolat-o la 60 000 km înainte de a intra și el pe orbita Soarelui.

Luna 1 și Pioneer 3, 4

Tot în 1959 americanii au mai avut 2 eșecuri iar rușii au dat lovitura cu Luna 3, prima misiune cu succes deplin. De data asta nu au mai încercat să iasă de pe orbita Pământului, ci și-au plasat sonda pe o orbită cu excentricitate mare, astfel încât traiectoria parcursă să se apropie la 7 900 km de Lună. Luna 3 a făcut 29 de poze cu Luna (nici un selfie, totuși ? ), pe care le-a developat automat, le-a scanat și apoi le-a transmis prin radio către Pământ. 17 dintre ele au fost reușite, și de aici ne-am ales și cu prima imagine a feței “întunecate”.

Fața întunecată a Lunii

A urmat perioada “nebună” a anilor 60, cu uriașa cursă spațială sovieto-americană, cu nu mai puțin de 55 de misiuni spre Luna! Prima jumătate a deceniului a fost marcată exclusiv de insuccese: 7 misiuni Luna sovietice ratate și 6 eșecuri americane (Pioneer P30, P31, Ranger 3,4,5,6) până la reușita lui Ranger 7, care ne-a dat primele poze americane ale Lunii, în Mare Nubium (‘64):

Ranger 7

Deja avem și o schimbare de strategie, americanii perfecționând sondele de “impact” (destinate prăbușirii pe suprafața Lunii, și fotografierii detaliate până la momentul contactului cu solul) în timp ce sovieticii încercau asolizarea. În continuare, în 1965 americanii au ținut-o cu 2 succese (Ranger 8 și 9) în timp ce rușii și-au mai strivit încă 4 sonde (3 Luna și Kosmos 60) înainte de bucuria unei noi reușite : Zond 3, o sondă destinată inițial plecării către Marte care a survolat și fotografiat Luna. Perseverența le-a fost pusă la încercare cu 2 noi dezastre (Luna 7 și 8) înainte de răsplata primei aselenizări reușite de Luna 9. Era pentru prima oară când tehnologia creață de om reușea să asolizeze în afara Pământului.

Luna 9

După sincopa numită Kosmos 111 rușii au realizat o nouă premieră: Luna 10 a devenit prima sondă spațială plasată pe orbita Lunii. Americanii au reușit să demonstreze că sunt aproape și ei și au egalat performanțele sovieticilor cu Surveyor 1 (prima aselenizare a iancheilor) și Lunar Orbiter (prima sondă americană care orbitează satelitul nostru). Un selfie de școală veche:

Surveyor 1, selfie

În 1966 și 1967 am mai asistat la alte 5 misiuni sovietice (1 insucces Luna și 4 Luna mai norocoase: 11, 12, 13, 14) și alte 4 Lunar Orbitere americane (2, 3, 4, 5 – toate cu succes) și 6 Surveyere (2 și 4 cu ghinion dar 3, 5, 6, 7 cu mari satisfacții). Cursa se întețea, și miza a fost mărită prin găzduirea vieții la bordul sondelor. Mai întâi am avut Zond 5 și țestoasele sale care au supraviețuit cu bine survolării Lunii și aterizării în Oceanul Indian dar și Zond 6 care și-a ucis “încărcătura biologica” (rușii nu au spus ce a cărat) de două ori, prin depresurizare și respectiv prăbușire. Răspunsul americanilor a fost Apollo 8, care a dus pe orbita selenară (și după ce-au înconjurat Luna de 10 ori, în 20 de ore, înapoi pe Pământ cu bine) primul echipaj uman: Frank Borman, James Lovell, William Anders. Ei sunt primii oameni care au părăsit orbita Pământului (deși inițial planul nu era acesta). Alături de ei intră în istorie și Saturn V. Povestea rachetelor Saturn si a misiunii Apollo 8 o găsiți pe RomaniaMilitary, bineînțeles.

Tot din acest moment ne-a rămas imaginea legendară a primului răsărit de Pământ.

Răsăritul Pământului – Earthrise

Deja vântul începea să bată doar dinspre apus. Drept răspuns la Apollo 8 rușii au încercat să pună primul vehicul/rover pe Lună, dar fără succes (ba chiar au “pierdut” și sursa de Poloniu radioactiv a vehiculului – se presupune că a fost însușita de soldații ajunși la locul prăbușirii). Iar americanii au mai bifat o misiune îndeplinita, cu Apollo 10, ultima repetiție înaintea aselenizării umane, care a dus în spațiu echipajul Thomas Stafford, John Young și Eugene Cernan. Rușii au încercat să revină în cursă cu aducerea pe Pământ a primelor mostre de sol lunar, dar au eșuat în cele 2 încercări (Luna și Luna 15).

Și am ajuns cu povestea la data de 20 iulie 1969, când în cadrul misiunii Apollo 11, primii oameni au ajuns pe Lună: Neil Armstrong și Edwin Aldrin. The eagle has landed! I-a însoțit de pe orbită Michael Collins.

Peisaj cu om copleșit de eveniment

Până la sfârșitul deceniului, rușii au avut imediat misiunea Zond 7, un nou succes dar tot cu țestoase (și un manechin uman). Nu fantastic dar nici groaznic! Și dacă nu aveau motiv de depresie suficient, sovieticii au eșuat de încă 2 ori în prelevarea de sol lunar și aducerea lui acasă (Kosmos 300 și 305). Конец!

Tot pe RM găsiți și prezentarea tehnicii spațiale roșii, într-o serie de articole scrise de WW.

Noua decadă a anilor 70 a început cu nefericitul Apollo 13 (dar echipajul James Lovell, John „Jack” Swigert și Fred Haise, a ajuns totuși cu bine până la Lună și înapoi pe Pământ). Vă sună cunoscut vreunul din nume? Păi James Lovell a fost primul om care a ajuns de două ori la Lună. Rușii încă nu. Mai precis au avut în același timp un nou eșec în încercarea de aduce sol extraterestru acasă. Succesul mult dorit a venit cu Luna 16, care a reușit aselenizarea, prelevarea unei mostre de sol și trimiterea ei înapoi în URSS. Au urmat și alte misiuni de succes – Zond 8 (până la urmă o repetiție de succes a unei misiuni care nu va mai veni vreodată) și mai ales Luna 17 care a dus cu bine primul vehicul robotic sovietic pe Lună, respectiv Lunokhod 1 care a mers 10 km în aproape un an. Tot în anii 70 spre Lună au mai plecat și misiunile Apollo 14, 15, 16 (al cărui nume știm din Satelitul – săptămana 2019/08 că este legat de descoperirea geocoronei), 17, PSF 1 și 2, Luna (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24), Lunokhod 2 și … Mariner 10, în drumul său spre Mercur.

Lunokhod 1

In anii 80 nu am mai avut misiuni spre Luna.

După 1990 asistăm la întoarcerea timidă a explorării robotice,mai întâi prin intrarea unui nou actor pe scenă, Japonia trimițând misiunea Hiten, cu succes parțial (a reușit intrarea pe orbită și a demonstrat prima frânare atmosferica a unei nave spațiale deep space dar sonda Hagoromo nu a reușit să comunice cu stațiile de la sol). A urmat reîntoarcerea NASA cu Clementine, o navă experimentală (de fapt demonstrator de tehnologie pentru defensivă anti-rachetă) care a reușit să cartografieze color suprafața și să descopere prezența apei în craterele umbrite. Apoi am avut Lunar Orbiter care a continuat cartografierea detaliată, căutând mai ales dovezi ale prezenței apei (atât prin identificare spectrometrica cat si prin observarea efectului propriei prăbușiri) și a adăugat și o hartă magnetică.

Și intrăm în noul mileniu când asistăm la internaționalizarea misiunilor lunare. Astfel apar și europenii cu SMART-1, o misiune de testare a noilor tehnologii (aminteam mai devreme motorul ionic care a folosit doar 60 L de agent de propulsie – Xenon, dar au fost și multe altele – spectrometru în infraroșu, spectrometru compact în raze x, comunicare optică- laser, navigație autonome etc ). Japonezii (JAXA) au revenit cu un succes deplin prin SELENE (Selenological and Engineering Explorer) – Kaguya care ne-a lăsat cea mai detaliată topografie lunară. Tot în această decadă am avut debutul programului lunar chinez (în 3 pași) prin Chang’e 1, care s-a ocupat (cu succes) tot de cartografierea suprafeței. Toate cele 3 sonde amintite au sfârșit în urma impactului voluntar cu solul Selenei. Și după chinezi nu puteau să lipsească indienii care s-au mândrit cu misiunea Chandrayaan-1, realizată cu ajutor din partea ESA și NASA și care a avut un real succes științific dovedind prezența apei în zonele polare (iar specialiștii ESA au demonstrat și absorbția hidrogenului din vânturile solare și combinarea lui cu oxigenul din sol), și existența tunelurilor vulcanice – un potențial habitat pe viitor. Misiunea s-a terminat prematur după supraîncălzirea sistemului de comunicații cu Pământul. Remarc cu mare ciudă și prezența bulgarilor prin Институт за космически изследвания и технологии = Institut za kosmicheski izsledvaniya i tekhnologii și al lor dozimetru RADOM-3 pentru măsurarea radiațiilor în jurul Lunii. Nu puteau lipsi totuși americanii care au avut și ei 2 misiuni gemene: LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) ocupat cu cartografierea 3D (misiunea este încă activă datorită unei extensii) și LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) care s-a prăbușit voluntar împreună cu Centaurul purtător (treapta superioară a rachetei Atlas folosită la lansare) pentru a ne confirma prezența apei în craterele umbrite (sub formă pură – gheață) împreună cu alte elemente rare și pentru a deschide interesul americanilor pentru colonizarea Lunii.

Și uite că am ajuns în prezent.

În acest deceniu, chinezii și-au continuat misiunile cu Chang’e 2, care a evoluat în jurul Lunii și apoi s-a deplasat până în L2 (punctul Lagrange aflat în exteriorul orbitei Pământului în jurul Soarelui – poziție mereu “umbrita” și propice telescoapelor spațiale europene și americane) drept demonstrator tehnologic și apoi a primit o extensie de misiune spre asteroidul 4179 Toutatis. Au avut și Chang’e 3 cu prima aselenizare cu succes (și roverul Yutu). Apoi Chang’e 4 (de fapt trio-ul realizat de landerul Chang’e 4, roverul Yutu-2 și satelitul Queqiao aflat în L2 (plus 2 microsateliți). Misiunea este încă activă și a fost parte a mai multor articole Satelitul. Pe 27 iunie 2019 Yutu 2 (Iepurele de jad) și landerul Chang’e 4 (zeița lunii în mitologia chineză) și-au reluat cu succes activitatea pentru a 7-a zi lunară după ce au hibernat pe perioada nopții (14.5 zile pământene) la –190 °C. Are probleme cu sistemul de comunicații (și automat și cu telemetria) după ce un microcip a fost lovit de razele cosmice dar a depășit de mult durata de viață așteptată (3 luni), parcurgând până acum 212 metri în 175 zile.

Americanii au început prin a redirecționa doi din cei 5 sateliți ai misiunii de studiere a aurorelor boreale de pe orbita Pământului- THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) spre Lună, devenind astfel misiunea ARTEMIS (Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon’s Interaction with the Sun) – fără legătură cu programul spațial ARTEMIS (al cărui nume nu este o abreviere ci este dat de sora lui Apollo). Cei doi sateliți au studiat magnetismul lunar și efectul vânturilor solare din L1 și L2 și apoi au intrat pe orbita Lunii. Misiunea este încă activă.

Următoarea misiune a fost GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) cu 2 sateliți gemeni (Ebb și Flow) care au realizat harta gravitațională și apoi s-au prăbușit deliberat pe suprafața Lunii. A urmat LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) care a studiat atmosfera și exosfera și apoi s-a strivit și el de suprafața selenară.

Putem adăuga aici și încercarea nereușită a israelienilor cu Beresheet despre care s-a tot discutat în Satelitul.

Ghinionul face să nu introducem pe lista misiunilor active și Chandrayaan-2 a indienilor de la ISRO, care a fost amânată luni 15 iulie cu 56 de minute înainte de lansare din cauza unor probleme tehnice ale rachetei Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III (GSLV Mk-III). Misiunea va încerca aselenizarea la polul sud unde va plasa un lander (Vikram) și un rover (Pragyan) care se estimează că va parcurge 500 m în 14 zile (durata estimată de viață). Drumul până la Lună va dura 54 de zile (asistare gravitațională din partea Pământului – asemănător itinerariului ales și de israelieni).

Așadar, până acum avem 21 de aselenizări:

  • SUA: 11 – 6 Apollo și 5 Surveyor;
  • URSS: 8 – Luna;
  • China: 2 – Chang’e.

Însă partea interesantă abia acum urmează, când ne gândim la misiunile viitoare.

În primul rând: Artemis! Adică programul NASA de reîntoarcere pe Lună. And this time, to stay. Așadar vorbim despre stabilirea permanentă a omului pe Lună. Voi spune doar câteva rânduri despre Artemis, pentru că în mod sigur vom reveni cu un articol dedicat. Programul este deja în desfășurare. NASA a ales inițial o strategie conservatoare, stabilind un itinerar indirect, fragmentat, cu lansarea de pe Pământ cu ajutorul unei rachete noi, mari, puternice, pe numele ei SLS. Aceasta va purta capsula Orion. Va exista și o haltă intermediară, o stație spațială pe orbita Lunii, numită Gateway, bazată pe cooperarea extinsă în principal cu ESA (dar și JAXA, ASC și Roscosmos). Apoi landerul lunar (și modulul ascensional). Apoi a venit grăbirea programului (ținta 2024 pentru oameni pe Lună și 2028 pentru prezență permanentă și sustenabilă) care a tulburat planurile inițiale. În acest moment se discută despre platforme alternative (ex: Dragon 2 pentru Orion, Falcon Heavy pentru SLS), Gateway-ul s-a micșorat cu peste 60% iar prezența europeană este incertă (va fi hotărâtă probabil în toamnă în Spania, iar până atunci Jim Bridenstine va face lobby prin Europa), modulul lunar va fi făcut fie parțial (NextSTEP Appendix E: doar modului de coborâre și asolizare) fie integral (Appendix H: și cel ascensional) de către privați. Costul estimat este de 30 de miliarde de dolari (4-6 miliarde pe an). Adică un buget foarte apropiat de Apollo. De subliniat că misiunea nu este una independentă, de sine stătătoare, ci parte a programului către Marte. Mă mănâncă rău degetele dar aceasta este o misiune epocală, și merită măcar un articol dedicat.

Sustenabilitatea demersului de colonizare a Lunii se bazează în mare parte pe capacitatea de a găzdui oameni pe durate lungi, pe instalarea instalațiilor energetice (panouri solare) și exploatarea resurselor de gheață (oxigen – pentru susținerea vieții și propulsia rachetelor și hidrogen – combustibil și agent de extracție, obținute prin electroliză). De fapt sunt peste 30 de metode de obținere a apei, o sursă promițătoare fiind ilmenitul (FeTiO3) care necesită puțină energie în cadrul procesului de prelucrare și în plus lasă și reziduuri de Ti (cam toate produsele albe pe care le știți – sau peste 60% – au la bază dioxidul de titan). ProSPA. Combustibilul și viteza prietenoasă de evadare (Δv) care face posibilă livrarea către LEO (Luna devenind practic o benzinărie spațială), împreună cu mici cantități de elemente rare livrabile către Pământ vor asigura partea economică a viitorului (sau așa se speră).

Ca să punem planurile în perspectivă, marea explorare spațială poate fi împărțită în 3 orizonturi de timp:

  • Termen scurt (10 ani) Luna. Susținerea vieții și obținerea de combustibil. Elementul indispensabil și prioritar este apa. Apoi urmează apa și doar ceva mai departe apa;
  • Termen mediu (15-20 ani) Exploatarea minieră a Lunii, construirea infrastructurii și dezvoltarea echipamentelor. Primii pași spre asteroizi și Marte (unde urmează să se reia pașii experimentați pe Luna, adică susținerea vieții și obținerea de combustibil), acolo unde apa este din nou cheia. Stabilirea legăturii Lună-Marte pentru facilitarea călătoriei spațiale;
  • Termen lung (peste 20 ani) Exploatarea metalelor și a elementelor rare de pe Lună și aducerea lor pe Pământ în mod uzual. Infrastructură, echipamente și resurse economice pe asteroizi și Marte. Eu aș adăuga pe listă și vreun satelit al unei alte planete dar nu am găsit planuri occidentale care să conțină așa ceva.

Se caută exploratori

Așa cum am semnalat în secțiunea Arta Războiului, misiunea are deja propriul post de radio, unde melodiile potrivite au fost stabilite interactiv – Third Rock Radio.

Americanii au planificate și alte misiuni către Lună, și partea interesantă este că deja se întrevede și intrarea în joc a actorilor privați, amestecați în diferite moduri cu NASA. Menționam Lunar Scout, Z01, Peregrine și Blue Moon.

Pe lângă copleșitorul Artemis avem și misiuni viitoare programate de chinezi (Chang’e 5 și 6), Japonia (SLIM, Destiny), Rusia (Luna 25, 26, 27), India, Coreea de Sud și Germania. Remarc cu tristețe absența europenilor care au anulat Moon Landerul iar alte misiuni probabil nu vor primi aprobare și buget (spre exemplu Heracles este în pericol, fiind legat de originalul Gateway).
 

Cum e să trăiești pe Lună?

Evident, Luna este un mediu inospitalier pentru noi, și are o grămadă de piedici care trebuie trecute de oamenii care vor locui acolo, fie și măcar temporar:

  • Temperatura: între – 248 °C și +123 °C. În lipsa atmosferei, diferențele de temperatură între zi și noapte sunt uriașe. În mod surprinzător, pe Lună găsim și cele mai reci locuri din întregul sistem solar, în interiorul craterelor. În afara protecțiilor termice imediate (costume, nave, locuințe etc) putem găsi condiții suportabile la poli, în zone scăldate de soare permanent, și la un unghi “blând” (a se citi mic), ca un etern apus dacă îmi permiteți analogia. O altă cale de a evita variațiile de temperatură este de a folosi solul drept izolator, îngroparea sub un metru de prundiș lunar reducând variația de temperatură a ciclului noapte-zi la câteva grade (poate un grad). O a treia posibilitate ar fi culmile muntoase (adică marginile craterelor) care ne-ar oferi o față scăldată în soare și una umbrită, așadar mediu propice pentru reglarea incintelor cu schimbătoare de căldură. Sau poate o combinație ar fi și mai bună.
  • Gravitația-1/6 din cea “obișnuită”. Efectele gravitației reduse asupra corpului uman sunt teribile, până acum remarcându-se scăderea masei musculare și mai ales osoase (în parte permanentă). Soluția ar fi exercițiile fizice. Efectele asupra procreării în spațiu…mai bine nu discutăm asta. Dar măcar va fi ușor să transporți chestii; de fapt camionul (SEV) e deja proiectat.
  • Lipsa oxigenului în “aer”. Avem în schimb oxigen în sol. Dar cel mai simplu e să apelăm la electroliza apei. Nu avem apă în atmosferă (deshidratarea e ultima noastră problemă dar teoretic ea ar fi severă) dar avem gheață în craterele umbrite permanent, cratere care se găsesc evident tot la poli, unde unghiul razelor solare nu le permite să scalde vreodată căldarea interioară a craterului.
  • Presiunea atmosferică redusă. De fapt un eufemism, pentru că nu prea avem atmosferă dar în schimb avem practic vid. Noi nu putem respira în aceste condiții pentru că aerul din plămâni (în lipsa unei presiuni exterioare) s-ar dilata. Fizica e neiertătoare și cu sistemul circulator. La presiuni reduse scade și temperatura de fierbere, în acest caz sângele nu fierbe la 37 °C, dar alte elemente lichide din corp da. Ele se vor transforma în bule de gaz care vor duce la umflarea corpului și embolie. Probabil noi românii ne vom descurca mai bine ca mulți alții, pentru că suntem obișnuiți să ne “îmbrăcam bine” înainte să ieșim din casă. Se pare ca totuși haina îl face pe om. Oricum mie îmi place costumul lui Ripley (by Space X).
  • Lipsa protecției în fața radiațiilor cosmice, atât cele uzuale (in medie expunerea este de 3 ori mai mare ca pe Pământ) cat mai ales incidentele punctuale cu emisii scurte dar masive. Și lipsa protecției în fața meteoriților care lovesc nestingheriți suprafața lunară. Pericolul vine probabil de la micrometeoriți, neexistând o atmosferă care să-i ardă sau încetinească. Dincolo de costume, nave etc, o protecție adecvată e oferita chiar de solul selenar. Dwarfs are the new black!
  • Solul “mort”; trebuie să aducem fertilizator de pe Pământ. Proteina animală cred că va fi tabu. Vegetarianismul forțat va fi haute-cuisine-ul selenar. Prototipul de seră este deja în teste la Universitatea din Arizona.
  • Cutremurele – 5.5 grade.
  • Praful fin care pătrunde peste tot și are efecte nocive demonstrate înfundând filtrele și iritând căile respiratorii.
  • Dacă vreți o descriere mai bună și mai ales să aflați cine și ce postere avea în cameră va invit să citiți și despre unul din inamicii tehnologiei.
  • Vă aștept (și vă rog) să completați lista în comentarii, mai ales că până în acest moment NASA nu a dat detalii despre baza selenară. Deci putem specula în voie.

 

Marius B

Share
1 stea2 stele3 stele4 stele5 stele (medie: 5,00 din 5)
Încarc...  

Surse:
1. How Far Away Is the Moon? ( https://spaceplace.nasa.gov/moon-distance/en/#
2. Teach with the Moon ( https://www.esa.int/Education/Teach_with_the_Moon/Moon_images/(ipp)/9/(start)/27 )
3. Exploration of the Moon – WHAT IS THE DEEP SPACE GATEWAY? ( http://exploration.esa.int/moon/59374-overview/ )
4. Explore Moon to Mars ( https://www.nasa.gov/specials/moon2mars/#explore )
5. ( https://www.jpl.nasa.gov/edu/teach/tag/search/Earth%27s+Moon )
6. The Exploration of the Moon: a History ( https://moon.nasa.gov/exploration/history/ )
7. Russian Moon exploration program ( http://www.iki.rssi.ru/eng/moon.htm )
8. Yutu-2 Still on the Move! ( http://lroc.sese.asu.edu/posts/1109 )
9. Dana M Hurley – Lunar Volatiles, 10 April 2014 ( https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/06-Hurley_Lunar_Volatiles.pdf )

Sursele imaginilor: NASA, Wikipedia, Pauline Acalin/Teslarati

45 de comentarii:

  1. Salut Marius !

    Am citit cu plàcere si interes articolul tàu. Multumesc !

    • Salut! Iti multumesc pentru aprecieri! Este un subiect atractiv si daca totul merge bine vor fi multe noutati si misiuni spre luna care vor aparea in Satelitul.

  2. Salut. Tovarasi parca sovieticii au fost primi care au pus bocancul pe democratia lunii va puteti immagina ce colhozuri faceau baietii acolo sus si ne ar fi aratat degetul.

    • Programul lunar sovietic a fost „not great, not terrible” cum ar spune personajele unui serial la moda. Ce a ramas este victoria occidentala si faptul ca inca de atunci s-au intrevazut limitele puterii sovietice.
      Totusi ai atins un subiect spinos. Cu doi ani inainte de aselenizarea americanilor a fost semnat Tratatul Spatiului Extraterestru care stabileste ca spatiul si corpurile din spatiu (inclusiv Luna) sunt patrimoniu comun al omenirii si nu pot fi ocupate de nicio natiune. Mai avem si interzicerea plasarii de arme nucleare in spatiu, iar corpurile din spatiu pot fi folosite doar in scopuri pasnice. Sunt totusi scapari: armele pot fi folosite in spatiu, spatiul poate fi militarizat, si nu este clar ce se intampla daca 2 parti vor sa exploateze aceeasi zona/obiect de interes sau repercursiunile unui conflict civil.
      Mai avem si alte tratate ulterioare privind salvarea si returnarea astronautilor si obiectelor din spatiu, raspunderea pentru daune, exlorarea si exploatarea Lunii samd.

  3. Interesant articolul! Felicitari!?
    50 de ani de la aselenizare!

  4. lipseste efervescenta cursei spatiale din anii 50-60 si chiar de mai tarziu.
    politicul nu mai este interesat de „spatiu” intr-un fel care sa creeze emulatie.
    tehnologic suntem la ani lumina distanta de acele vremuri,practic suntem tot acolo ca si realizari palpabile.

    • Poate ca era momentul sa acumulam si niscai tehnologie.

    • Poate ca programul catre Marte nu va galvaniza natiunea americana precum cel lunar dar el este cel mai mare program lansat de atunci, ba chiar de dimensiuni comparabile. Trebuie precizat ca ne aflam si in puncte diferite: pe de o parte programul lunar nu a avut acelasi nivel de interes pe toata durata lui (A11 fiind punctul culminant), iar pe de alta parte nu am ajuns inca aproape de momentul asolizarii pe Marte.

  5. Dintre curiozitatile „relatiei” Terra/Luna ar mai fi de amintit ca Luna stabilizeaza Terra permitand astfel o clima stabila si ca fara Luna ziua ar fi avut probabil mult mai putine ore decat cele 24 clasice.

    • Ai perfecta dreptate! Efectele Lunii asupra Pamantului sunt considerabile, si este probabil ca (spre exemplu) stabilizarea axei sa ne fi oferit ragazul dezvoltarii vietii si posibilitatea adaptarii la schimbarile climatice. De fapt, poate ca influenta/importanta Lunii e un subiect in sine.

    • Poate tot la capitolul curiozitati: la inceput Luna era de 20 de ori mai aproape de noi 🙂

      • Da si ziua avea, se pare, doar sase ore. Ma uitam de curand la un documentar despre Marte, astfel – in lipsa unui satelit de talia Lunii, planeta oscileaza pe orbita atingand un unghi precesional de chiar 80* o data la 120 de mii de ani.

  6. Fain articol, felicitari Marius! Mai vreau!?

    • Iti multumesc WW! Sunt sigur ca vom avea articole „spatiale” cat de curand pe RM. Mie mi-au placut mult articolele tale „spatiale” si minutiozitatea cu care ne-ai prezentat etapele. Si pe viitor subiecte interesante ar fi destule, mai ales ca asistam la o „agitatie” in domeniu.

  7. Cel mai mare obstacol care face colonizarea imposibila este chiar pe Pamant, nu pe Luna.
    Gravitatia mare a Pamantului face extrem de dificil transportul echipamentelor si materialelor pe orbita si apoi pe Luna. Rachele sunt foarte scumpe si fac transportul nerentabil economic. Daca s-ar gasi o solutie ieftina pentru a ridica o incarcatura la 400-500 de km pe orbita pamantului, s-ar schimba fundamental situatia si colonizarea ar deveni relativ simpla.

    E nevoie de o alta metoda in loc de racheta, cum ar fi liftul spatial sau fantana spatiala. Am citit chiar o carte care explora teoretic mai multe alternative de a lansa incarcaturi in spatiu.

    • Eu stiu de doua metode alternative la lansarea cu rachete:
      – pompele de inalta presiune (vezi articolele lui WW pe aceasta tema); probleme legate de rezistenta la acceleratii a incarcaturii;
      – ascensoare saptiale – nu e o problema de stiinta ci de inginerie; poate dezvoltarea nanotuburilor sau a altor materiale pentru cabluri ar aduce progrese aici.
      Este adevarat ca rachetele sunt scumpe dar :
      – asistam la o ieftinire alerta odata cu intrarea in scena a actorilor privati;
      – un pas spre eficientizare este reutilizarea tehnicii;
      – rentabilitatea nu este data doar de costuri ci si de beneficii care abia acum se calculeaza/estimeaza;
      Tocmai aici vine importanta Lunii, care ne-ar putea oferi combustibil pentru deplasarile in spatiu, combustibil care este acum „urcat” cu greu de pe Pamant.

  8. Salut si multumesc de articol !

    • Salut Catalin! Ca de obicei, chiar ma bucur tare sa te am printre cititori! Daca ai avea posibilitatea (sa spunem ca ai castiga un bilet), ai face o calatorie pe Luna?

  9. Marius, un articol foarte bun, felicitari. Cafeaua de azi dimineata a avut alt gust

  10. frumos articol Marius.bravos..mi-a placut la nebunie!

    • Multumesc! Poti sa completezi lista cu piedici care te-ar face sa eziti sa calatoresti pe Luna 🙂

      • Daca sar peste testele medicale…as pleca fara sa stau pe ganduri.
        N-am alte obligatii si cum sunt destul de ”nebun” probabil ca as accepta o calatorie chiar daca probabil ar fi si ultima…

  11. Oamenii au ajuns sa colinde marile incepand cu nu mai mult de o coaja amarata. Atunci cand mobilul calatoriilor pe mari se va regasi in calatoriile spatiale o sa asistam la o “explozie” a acestora, in ciuda tuturor pericolelor si inconvenientelor. Pentru ca ambele sunt medii nenaturale pentru oameni.
    O privire in viitor: https://www.space.com/future-moon-2044-apollo-anniversary-op-ed.html
    P.S. In seara asta am vazut o luna frumoasa. 🙂

    • Sa fie Elon urmatorul Henric Navigatorul? 🙂

    • Asa sa fie! Sper doar ca spiritul de aventura, curiozitatea, acceotarea riscului si dorinta de imbogatire si faima a exploratorilor sa nu foe diluate de misiunile robotice. Altfel abia astept sa scriem despre Gendarmerie Cosmos ?

      • Misiunile robotice sunt un prim pas prealabil absolut necesar.
        Iar robotii vor ajuta realmente oamenii in astfel de medii ostile.
        Parca rusii au testat/vroiau sa testeze un robot biped pe ISS.
        La mai multe articole, Marius! 🙂

        • Fedor/Feodor.

          August 22, 06:38 Moscow Time: A Soyuz-2-1a rocket (No. Ya15000-037) to launch the Soyuz MS-14 (Production No. 743; ISS mission 60S) transport spacecraft without crew from Baikonur toward the International Space Station, ISS, to certify the Soyuz 2-1a rocket for missions with humans onboard. Instead of the crew, the Descent Module will carry a robot named Feodor.

          http://www.russianspaceweb.com/2019.html

          VS

          R5 – Valkyrie

          A semi-autonomous robot designed to operate in hostile environments has been developed by Nasa.

          The robot is able to use human tools and can plot its own path safely across difficult terrain to a location picked by its operator.

          Nasa hopes the robot might one day help build colonies on the Moon or Mars, but it could also be used on Earth in places which cannot be reached by humans.

          https://www.nasa.gov/feature/r5/

    • Chiar nu sufera comparatie explorarea marilor cu calatoria in spatiu si mai ales cu locuirea permanenta a unui spatiu cu multe aspecte potrivnice omului sau cu multe riscuri, din care unele sunt insuficient cunoscute!

      • Eu as zice ca “sufera” daca iei in considerare mijloacele de navigatie cu care au ajuns vikingii peste Atlantic sau caracele si caravelele cu care a inceput era marilor descoperiri geografice.

        • In primul rand nu se pot compara cele doua medii! Nu poti compara explorarea Pamantului cu toate dificultatile asociate cu explorarea spatiului extraatmosferic cu dificultati de ordin incomparabil mai mari!
          Afirmatia ca marea ar fi mediu nenatural pentru om este inexacta! Cred ca marea face parte din mediul natural al omului! Spatiul extraatmosferic, da, este nenatural pentru om!

    • Daca ne indreptam spre spatiu, si vrem sa devenim o civilizatie spatiala, probabil trebuie sa o facem cu toate elementele civilizatiei actuale, cu artisti, avocati, contabili etc, In ceea ce priveste cantatul, sunt cateva dificultati cu propagarea sunetelor in vid dar incintele care gazduiesc oameni vor fi mai placute cu o chitara in preajma, mai ales ca sursele de zgomote sunt putine (cred eu). Multumim Ducat pentru completarea asta, la care sincer nu m-am gandit.

  12. Misiunea lunara indiana a declat cu succes. sa vedem daca ajunge acolo cu bine 🙂

  13. Ar fi interesant de reamintit, intr-unul sau mai multe articole, cam cum s-au aprins contemporanii la lansarea primului Sputnik si la prima aselenizare si ce predictii s-au facut la timpul respectiv, asteptandu-se ca locuirea Lunii sa se petreaca deja in urmatoarele decenii si poate chiar explorarea Sistemului Solar cu echipaj uman! Realitatea a a contrazis predictiile acelui timp si s-ar cuveni sa fim mai temperati, plecand de la aceasta experienta experienta!

  14. Mi-era dor de un articol spatial 🙂 Comentariile – foarte faine, de asemenea

    Am doua tipologii de schestii de scris:
    1. cursa spatiala
    2. probleme pentru om si vietuit pe o perioada indelungata in spatiu/pe Luna/pe alta planeta/asteroid

    1. asadar, sovieticii au avut:
    -primul obiect/satelit in spatiu (definesc limita spatiului la 100km)
    -prima fiinta in spatiu
    -primul om in spatiu
    -primul zbor de tipul „fly-by” pe langa Luna
    -prima aselenizare a unui obiect pe Luna
    nord americanii au avut premiere a duce echipaj uman catre si pe Luna
    -primul ocol al Lunii cu echipaj uman
    -primii (si singurii 12)oameni pe Luna

    A fost/este atat de dificil si diferit sa asiguri conditiile unui echipaj uman pentru un zbor? Sovieticii au avut ceva tentative?

    2. In corpul articolului, Marius B a deschis un subiect care e – dupa parerea mea – putin dezbatut: ostilitatea traiului in spatiu. Practic, corpul (masa carnoasa si osoasa) se degradeaza pe termen mediu si lung, chiar si pe Luna. In plus, nici nu vreau sa ma gandesc cum ar fi calatoriile spatiale indelungate (sex, procreere, dezvoltarea fatului, cresterea unui copil)
    Si nu am pus in calcul „raul de spatiu”, interactiunile cu aceeasi oameni in vidul nemarginit, etc.
    Toate astea ma duc cu gandul la un vechi documentar, unde futurologii vedeau doar doua solutii pentru explorare intergalactica: cu roboti sau cu clone(era „substanta activa” pregatita si cand ma apropiam de destinatie – puf! clona mea)

    BONUS! raspuns la intrebarea din articol:
    – vad intr-adevar viitorul pe Luna unul inalt tehnologizat, cu baze cvasi-autonome de extractie resurse, baze de testare tehnologie, baze de „productie agricola” spatiala. Toate acestea folosite pentru activitatile umane din spatiu (statie intermediara pentru calatorii planetare inter Sistem Solar)
    – probabil un responsabil de mentenanta pe o perioada de maxim 7 luni (hai maxim 2 persoane -sa joace turca impreuna)
    In final, va urez tuturor viata lunga si prospera! 🙂

  15. NASA continua proiectul pentru nava spatiala lunara (lander-ul care va face naveta intre Gateway-ul plalsat pe orbita Lunii si suprafata selenara). Asa cum spuneam in articol sunt 2 proiecte in paralel : cel initial (E) care presupune colaborarea NASA-private si cel nou (H) care cere un lander integral privat. NASA le finanteaza pe amandoua si fie vom avea doua landere diferite, fie NASA se va hotara sa renunte la unul din proiecte (si va recunoaste o cheltuiala de minim 45 milioane USD). Opinia mea e E-ul este varianta sigura iar H-ul cea ieftina si rapida, si NASA nu are suficiente date acum pentru a lua o decizie sau a se angaja complet si ireversibil alaturi de una dintre variante, preferand sa cheltuie pentru pastrarea ambelor pana la clarificare.

    NASA a publicat documentele (foarte detaliate, inclusiv declaratiiel financiare si impartirea pe tipuri de cost) si cerintele pentru A-H:
    https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=5f6768356bb378bce7b3e80cae39cf1f&tab=core&_cview=0

    Cerinta pentru landerul „H” (adica cel integral privat) este impartita in 2 etape :
    – pana in 2024 o varianta initiala, pentru 2 cosmonauti (Artemis 1-3);
    – varianta „imbunatatita” – din 2026 pentru 4 cosmonauti, incarcatura cargo si durate prelungite de stationare pe Luna, inclusive noaptea.

    Avem 12 companii care vor concura. Nu se stie daca sunt aceleasi care se lupta si pentru E (acolo avem Aerojet Rocketdyne , Blue Origin, Dynetics, Lockheed Martin, Masten , Northrop Grumman , Virginia ◦One , OrbitBeyond , Sierra Nevada , SpaceX ,
    SSL).
    Nava va avea 3 trepte: modulul de transit (GW-LLO), modulul de coborare (LLO-Luna) si cel de urcare.

    Tot la capitolul Artemis, americanii si-au prezentat jumataea lor de Orion (Lockheed Martin); jumatatea Airbus era gata de ceva vreme.
    Ca sa castige tim NASA a incredintat direct modulul locuibil al Gateway-ului catre Northrop Grumman, cu rezerva ca va “verify that the overall price is fair and reasonable.” dupa ce NG va anunta costul.
    Artemis, Artemis, Artemis…
    Poate ca n-ar strica un articol depre Artemis si programe NASA…

  16. The harsh mistress!
    Chandrayaan-2 s-a soldat cu un esec. Pe 7 septembrie 2019, chiar in momentul aselenizarii, la o altitudine de 2 km fata de sol au aparut problemele si s-au pierdut legaturile cu roverul.
    https://www.youtube.com/watch?v=7iqNTeZAq-c&feature=youtu.be
    Pe 2 decembrie 2019 NASA a publicat pozele cu zona cu Vikramul raspandit pe suprafata selenara, misiunea indiana soldandu-se cu „soil disturbance”.
    https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2019/vikram-lander-found

    2
    • au bombardat luna. previzibil totusi, aselenizarea e complicata chiar si pt unii mai competenti 🙂
      probabil n-au nimerit ganesha care trebuie

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *