مرحبًا بك مرة أخرى في سلسلتنا المستمرة ، "الدليل النهائي للتشكيل"! نواصل إلقاء نظرة على القمر ، ومناقشة كيف يمكن أن تصبح مناسبة يومًا ما للسكن البشري.
منذ بداية عصر الفضاء ، اكتشف العلماء والمستقبليون فكرة تحويل عوالم أخرى لتلبية الاحتياجات البشرية. تُدعى هذه العملية المعروفة باسم التضاريس ، باستخدام تقنيات الهندسة البيئية لتغيير درجة حرارة الكوكب أو القمر أو الغلاف الجوي أو الطبوغرافيا أو البيئة (أو كل ما سبق) من أجل جعلها أكثر "شبيهة بالأرض". باعتباره أقرب جسم سماوي للأرض ، يعتبر القمر منذ فترة طويلة موقعًا محتملاً.
كل ما قيل ، استعمار و / أو تغيير القمر سيكون سهلًا نسبيًا مقارنة بالأجسام الأخرى. نظرًا لقربه ، فإن الوقت الذي يستغرقه نقل الأشخاص والمعدات من وإلى السطح سينخفض بشكل كبير ، وكذلك تكاليف ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يعني القرب أنه يمكن نقل الموارد والمنتجات المستخرجة المصنّعة على القمر إلى الأرض في وقت أقل بكثير ، وستكون صناعة السياحة ممكنة أيضًا.
الاستعمار القمري في الخيال:
يعد موضوع إقامة مستوطنات بشرية على القمر أحد أشهر المواد الأساسية للخيال العلمي. في حين أن الغالبية العظمى من القصص تتضمن مستوطنات قمرية مبنية على السطح باستخدام قباب مختومة أو تحت السطح ، هناك بعض الأمثلة حيث يتم تحويل القمر نفسه إلى بيئة صالحة للسكن للإنسان.
ربما يكون أقرب مثال معروف هو القصة القصيرة "La Journée d’un Parisien au XXIه siècle "(" يوم باريسي في القرن الواحد والعشرين ") ، بقلم المؤلف الفرنسي أوكتاف بيلارد. تم إصدار هذه القصة في عام 1910 ، وتتضمن جوًا يتم إنشاؤه تدريجيًا وتأقلم النباتات من أجل تحويل القمر إلى ملاذ للأنواع المهددة بالانقراض والمستعمرين البشريين.
في عام 1936 ، الكاتب الأمريكي C.L. كتب مور الجنة المفقودة، إحدى الروايات العديدة التي تدور في عالم "نورثويست سميث" ، والتي تركز على طيار سفينة فضائية ومهرب يعيش في نظام شمسي مستعمر. في هذه الرواية ، قدمت القمر كمكان خصبة ذات مرة ، وتصف كيف أصبحت تدريجيًا أرضًا قاحلة بدون هواء. في عام 1945 ، صدر الروائي والأكاديمي البريطاني C. S. Lewis تلك القوة البشعة، حيث يوصف القمر (سولفا) بأنه موطن لسباق من علماء تحسين النسل المتطرف.
كتب آرثر سي كلارك العديد من الروايات والقصص القصيرة التي شملت المستعمرات القمرية بين الخمسينيات والسبعينيات. في عام 1955 ، كتب ضوء الأرض، حيث يتم القبض على مستوطنة قمرية في تبادل إطلاق النار مع اندلاع الحرب بين الأرض والتحالف بين المريخ والزهرة. في عام 1961 ، سقوط مووندست تم نشرها ، حيث تغرق سفينة سياحية (سيلين) في بحر من غبار القمر.
في عام 1968 ، رواية كلارك الرئيسية 2001: أوديسا الفضاء تم إطلاق جزء منه على قمر مستعمر حيث يوجد مترابط غامض (يعرف باسم Tycho Magnetic Anomaly أو TMA-1). موعد مع راما، صدر في عام 1973 ، يذكر أيضًا القمر المستعمر ، وهو جزء من النظام الشمسي الممتد على النظام الشمسي المعروف باسم الكواكب المتحدة.
كتب روبرت أ.هينلين أيضًا بشكل مكثف عن المستوطنات البشرية على القمر. كان أحد أقرب له الاحجار المتدحرجه (1952) ، التي تركز على عائلة استثنائية (الأحجار) تعيش على قمر مستقر ، لكنها تختار المغادرة لاستكشاف النظام الشمسي. في عام 1966 ، أصدر رواية حائزة على جائزة هوغو القمر عشيقة قاسية ، حيث تقوم مستعمرة قمرية تحت الأرض إلى حد كبير بتزويد الأرض بالطعام والمعادن.
السكان ، المعروفون باسم "Lunies" ، هم في الغالب أحفاد المدانين (خاصة السجناء السياسيين) الذين يعيشون تحت إدارة الأرض. بمساعدة الذكاء الاصطناعي ، أطلقت مجموعة من الباحثين عن الاستقلال ثورة وانتزاع استقلالهم عن الأرض. الدفعة الثالثة ، القطة التي مرت عبر الجدران (1985) تجري على لونا حرة بعد عدة سنوات.
في عام 1988 ، أصدر كيم ستانلي روبنسون المجانينالتي تتعامل مع مجموعة من عمال المناجم المستعبدين الذين أجبروا على العمل تحت سطح القمر والذين شنوا تمرداً. وفي القصة القصيرة "Byrd Land Six" (2010) ، يصف المؤلف البريطاني Alastair Reynolds مستعمرة القمر التي تتمحور حول تعدين الهليوم 3. تستمر القائمة ، مع مئات (إن لم يكن الآلاف) من الأمثلة على البشر الذين يعيشون على القمر في المستقبل القريب والبعيد.
دراسة التسوية القمرية:
على مدار العقود القليلة الماضية ، تم تقديم العديد من المقترحات لبناء مستعمرة (أو مستعمرات) على القمر. نشأ معظمها مع ظهور عصر الفضاء وبرنامج أبولو. وفي السنوات الأخيرة ، مع مقترحات للعودة إلى القمر بحلول عام 2020 ، تجدد الاهتمام بإنشاء تسوية دائمة. ومع ذلك ، هناك بعض المقترحات العلمية التي سبقت القرن العشرين.
على سبيل المثال ، في عام 1638 كتب الأسقف جون ويلكنز - وهو رجل دين إنجليزي وخبير في الطبيعة وعضو في الجمعية الملكية - خطاب يتعلق بعالم جديد وكوكب آخر ، حيث تنبأ بمستعمرة بشرية على القمر. كما اقترح عالم الصواريخ والفضاء الروسي الشهير كونستانتين تسيولكوفسكي (1857-1935) - الذي اقترح لأول مرة مفهوم مصعد الفضاء - أن تسوية القمر ستكون خطوة رئيسية في أن تصبح البشرية نوعًا يرتاد الفضاء.
بحلول الخمسينيات والستينيات ، بدأت المقترحات في التزحلق على الجليد مع إنشاء برنامج أبولو ، حيث أدت خطط وضع رواد الفضاء على القمر بشكل طبيعي إلى أفكار لإنشاء قواعد دائمة وحتى المستوطنات هناك. في عام 1954 ، اقترح آرثر سي كلارك أنه يمكن إنشاء قاعدة قمرية باستخدام وحدات قابلة للنفخ يتم تغطيتها بعد ذلك في غبار القمر للعزل.
وستتضمن التسوية الأولية بناء رواد فضاء يشبهون أكواخ الإسكيمو وسارية راديو قابلة للنفخ ، يتبعها إنشاء قبة أكبر ودائمة. دعا اقتراحه أيضًا إلى تنقية الهواء التي يوفرها مرشح قائم على الطحالب ، ومفاعل نووي لتوفير الطاقة ، ومدافع كهرومغناطيسية (أي محركات جماعية) تطلق البضائع والوقود إلى السفن بين الكواكب في الفضاء.
في عام 1959 ، نشر جون س. رينهارت - مدير مختبر أبحاث التعدين في كلية كولورادو للمناجم - اقتراحًا بعنوان "المعايير الأساسية لبناء القمر" في مجلة جمعية الكواكب البريطانية. يتألف هذا المفهوم لـ "قاعدة عائمة" من نصف أسطوانة مع نصف قباب عند كلا الطرفين ودرع نيزك دقيق موصول فوق القاعدة. استند هذا المفهوم إلى النظرية المقبولة آنذاك القائلة بأن هناك محيطات من الغبار على القمر والتي يصل عمقها إلى كيلومتر ونصف (1 ميل) في بعض المناطق.
ظهرت العديد من الخطط أيضًا خلال هذه الحقبة للمنشآت العسكرية على القمر. وشملت هذه مشروع الأفق (1959) ، خطة من قبل الجيش الأمريكي لبناء حصن على القمر بحلول عام 1967. كما اقترحت القوات الجوية الأمريكية مشروع Lunex في عام 1961 ، والذي توخى إنشاء قاعدة جوية تحت الأرض على القمر 1968.
في عام 1962 ، نشر John DeNike (مدير البرنامج للبرامج المتقدمة في وكالة ناسا) وستانلي زان (المدير الفني لدراسات التأسيس القمري في قسم الفضاء بشركة Martin Company) اقتراحًا بعنوان "Lunar Basing". دعا مفهومهم إلى وجود قاعدة تحت سطح الأرض تقع في بحر الهدوء ، والتي ستعتمد على المفاعلات النووية للحصول على الطاقة ونظام تنقية الهواء القائم على الطحالب.
في السنوات الأخيرة ، قامت وكالات فضائية متعددة بصياغة مقترحات لبناء مستعمرات على القمر. في عام 2006 ، أعلنت اليابان عن خطط لقاعدة القمر بحلول عام 2030. وقدمت روسيا اقتراحًا مشابهًا في عام 2007 ، سيتم بناؤه بين 2027-32. في عام 2007 ، اقترح جيم بيرك من جامعة الفضاء الدولية في فرنسا إنشاء فلك قمري لضمان بقاء الحضارة البشرية على قيد الحياة بعد كارثة.
في أغسطس 2014 ، التقى ممثلون من وكالة ناسا مع قادة الصناعة لمناقشة طرق فعالة من حيث التكلفة لبناء قاعدة قمرية في المناطق القطبية بحلول عام 2022. في عام 2015 ، حددت وكالة ناسا مفهوم التسوية القمرية التي ستعتمد على عمال الروبوتات (المعروفة باسم Trans - الأشكال) والهيليوستات لإنشاء مستوطنة قمرية حول المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. وفي عام 2016 ، اقترح يوهان ديتريش فورنر ، الرئيس الجديد لوكالة الفضاء الأوروبية ، قرية دولية على القمر خلفًا لمحطة الفضاء الدولية.
الطرق المحتملة:
عندما يتعلق الأمر بإصلاح القمر ، فإن الإمكانيات والتحديات تشبه إلى حد كبير تلك التي يمتلكها عطارد. بالنسبة للمبتدئين ، يمتلك القمر جوًا رقيقًا جدًا بحيث لا يمكن الإشارة إليه إلا في الغلاف الخارجي. علاوة على ذلك ، هناك نقص في العناصر المتطايرة الضرورية للحياة (أي الهيدروجين والنيتروجين والكربون).
يمكن معالجة هذه المشاكل من خلال التقاط المذنبات التي تحتوي على ثلج الماء والمتطايرات وتحطمها في السطح. سوف تتسامح المذنبات ، فتشتت هذه الغازات وبخار الماء لخلق جو. ستحرر هذه التأثيرات أيضًا الماء الموجود في المجمع القمري ، والذي يمكن أن يتراكم في النهاية على السطح لتشكيل أجسام طبيعية للمياه.
إن نقل الزخم من هذه المذنبات سيجعل القمر يدور بسرعة أكبر ، مما يسرع من دورانه بحيث لا يكون مغلقًا بشكل مؤقت. القمر الذي تم تسريعه للدوران مرة واحدة على محوره كل 24 ساعة سيكون له دورة نهارية ثابتة ، مما يجعل الاستعمار والتكيف مع الحياة على القمر أسهل.
هناك أيضًا إمكانية إجراء أجزاء متقابلة من القمر بطريقة مشابهة لتشكيل المنطقة القطبية لعطارد. في حالة القمر ، سيحدث هذا في شاكلتون كريتر ، حيث وجد العلماء بالفعل أدلة على جليد الماء. باستخدام المرايا الشمسية والقبة ، يمكن تحويل هذه الحفرة إلى مناخ صغير حيث يمكن زراعة النباتات وخلق جو متنفس.
المزايا المحتملة:
مقارنة بالكواكب والأقمار الأخرى في النظام الشمسي ، هناك العديد من المزايا لاستعمار القمر وإصلاحه. أوضحها قربها من الأرض. بالمقارنة مع كوكب المريخ أو الزهرة أو الزئبق أو النظام الشمسي الخارجي ، ستكون التكلفة والوقت المستغرق لنقل الأشخاص والمواد من وإلى القمر أقل بكثير.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي قصف السطح بالمذنبات إلى توفير الغلاف الجوي والزخم اللازم لتدوير الكوكب حتى دورة تشبه الأرض. بالمقارنة مع كوكب مثل كوكب المريخ والزهرة ، فإن الأمر يتطلب أيضًا مذنبات أقل بكثير من أجل تحقيق ذلك - ما يقدر بـ 100 مقابل عدة آلاف.
إن وجود الجليد المائي في تربة القمر ، والمخابئ الكبيرة حول المنطقة القطبية الجنوبية ، ستسمح أيضًا بتكوين المياه السطحية (بمجرد حدوث تأثير الدفيئة). إلى جانب المذنبات التي تقصف السطح ، يمكن القيام بذلك عن طريق إدخال ثلج الميثان والأمونيا ، والتي يمكن حصادها من القمر مثل تيتان وحزام كويبر. سيكون من السهل أيضًا الإشراف على جهود إعادة البناء بفضل قرب القمر ، وتتطلب بنية تحتية أقل بكثير.
في غضون ذلك ، تقدم المستعمرات على القمر مزايا متعددة. وستوفر قاعدة الموارد المحلية فرصا لاستخدام الموارد في الموقع ، فضلا عن المواد الخام اللازمة للبعثات الأعمق في الفضاء. على سبيل المثال ، نظرًا لأن القمر مشابه في تكوينه للأرض ، فإنه يحتوي على كمية وافرة من المعادن التي يمكن استخراجها لاستخدامها مرة أخرى على الأرض. يمكن استخدام الأسطح القمرية المقطوعة من السطح لإنشاء درع إشعاعي ومستوطنات مقببة على السطح.
كما أن إمداد القمر من جليد الماء ، والذي يتوفر بكثرة في المنطقة القطبية الجنوبية ، سيكون بمثابة مصدر ثابت للمياه للمستعمرين. يمكن حصاد الهليوم 3 بسهولة لأنه يتوفر بكثرة في الطبقة العليا من قمر القمر لاستخدامه في مفاعلات الاندماج ، مما يوفر إمدادًا نظيفًا وثابتًا للطاقة لكل من المستعمرات القمرية والأرض.
يمكن أن تكون القاعدة القمرية أيضًا نقطة توقف للبعثات في النظام الشمسي. قدرت وكالة ناسا أنه من خلال إنشاء قاعدة قمرية يمكن أن تستخدم المياه المحلية لإنتاج وقود الهيدروجين ، يمكن توفير مليارات الدولارات. ستكون هذه البؤرة الاستيطانية أيضًا جزءًا أساسيًا من البنية التحتية عندما يتعلق الأمر بتركيب مهام مأهولة إلى المريخ ، وفي بناء مستوطنة مريخية.
تعني جاذبية القمر المنخفضة وسرعة الهروب أيضًا أن المهام التي يتم إطلاقها من القمر تتطلب دفعًا أقل بكثير للوصول إلى الفضاء. يمكن لهذه الميزة نفسها أن تسمح ببناء محرك كبير ، أو مصعد قمري ، أو مشاريع أخرى تعتبر باهظة الثمن أو صعبة البناء على الأرض. مثل هذا الهيكل سيقلل من تكاليف نقل المواد والأقمار الصناعية (مثل صفائف الطاقة الشمسية الفضائية) حتى أرخص.
أخيرًا وليس آخرًا ، يمكن أن ينتج عن إنشاء مستوطنة قمرية معلومات قيمة ، خاصةً حول الآثار طويلة المدى للعيش في بيئة منخفضة الجاذبية. وستثبت هذه المعلومات أنها مفيدة لإنشاء قاعدة دائمة على المريخ أو أجسام النظام الشمسي الأخرى حيث تكون جاذبية السطح أقل من 1 ز.
إن وجود أنابيب حمم قمرية ثابتة كبيرة بما يكفي لإيواء مدن بأكملها يعد ميزة أيضًا. يمكن الضغط على هذه البيئات الجوفية لخلق جو متنفس وتوفير حماية طبيعية ضد الإشعاع الشمسي.
التحديات المحتملة:
إن Terraforming the Moon محفوف أيضًا بنصيبه من التحديات. أولًا ، يتطلب حصاد المذنبات و / أو الجليد من النظام الشمسي الخارجي بنية تحتية غير موجودة بعد ، وسيكون إنشاءها مكلفًا للغاية. بشكل أساسي ، ستكون هناك حاجة لمئات من سفن الفضاء لنقل جميع الموارد ، ويجب أن تكون مجهزة بأنظمة قيادة يمكنها القيام بالرحلة في فترة زمنية قصيرة (والتي لم تكن موجودة أيضًا بعد).
في حين من المعروف أن فترات طويلة من الوقت الذي يقضيه في بيئات الجاذبية الصغرى يسبب انحطاط العضلات وفقدان كثافة العظام ، من غير الواضح ما هو تأثير الجاذبية المنخفضة على المقيمين الدائمين والأطفال المولودين في مثل هذه البيئات. وقد اقترح أن النباتات والحيوانات الأرضية يمكن هندستها وراثيًا للعيش في البيئة القمرية ، ولكن من غير الواضح ما إذا كان هذا سينجح أم لا.
وبالطبع ، ستكون تكلفة كل هذا فلكية ، وستتطلب التزامًا متعدد الأجيال بالنظر إلى مقدار الوقت اللازم لتحويل بيئة القمر. على هذا النحو ، من غير المرجح أن يتم الحفاظ على أي التزامات تعهدت بها حكومة أو هيئة دولية بين جيل وآخر.
بالنسبة للمستعمرة السطحية ، هناك أيضًا العديد من التحديات. وتعني الليالي القمرية الطويلة (354 ساعة) أن الاعتماد على الطاقة الشمسية سيعيق في أي مكان غير المناطق القطبية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاختلافات الكبيرة في درجة الحرارة ستكون شيئًا يجب بناء المستعمرات لتحمله. سيكون الإشعاع الشمسي أيضًا مشكلة في أي مستوطنة تقع على السطح.
يزيد عدم وجود الغلاف الجوي من فرص تعرض السطح للمذنبات والتعرض للشمس الشمسية. يمر القمر أيضًا من خلال الذيل المغناطيسي للأرض بشكل دوري ، مما يخلق ورقة بلازما تخترق السطح. على جانب الضوء ، يؤدي قصف الإلكترونات إلى إطلاق فوتونات الأشعة فوق البنفسجية وتكوين شحنة سالبة على الجانب المظلم. يمكن أن يكون هذا خطرا على أي مستوطنات على السطح.
كما لوحظ ، يمكن حل بعض هذه القضايا عن طريق بناء المستوطنات تحت السطح. ومع ذلك ، بافتراض أن هذه المستوطنات كانت تعتمد على الطاقة الشمسية ، فستحتاج إلى بنائها بالقرب من المناطق القطبية للاستفادة من الضوء شبه الدائم في هذه المناطق. سيكون البديل هو بناء مفاعلات الاندماج التي يمكن أن تستخدم الهليوم 3 من مصادر محلية. وهنا أيضًا ، ستكون التكلفة والوقت اللازمين لبناء مثل هذه التسوية عالية جدًا.
مرة أخرى ، نحن مضطرون إلى التساؤل عن سبب ضرورة القيام بهذا التعهد ، بالنظر إلى كل التحديات التي ينطوي عليها. الجواب في حالة القمر بسيط للغاية. في هذه الحالة ، يمكن إجراء عمليات الاستصلاح والاستعمار أرخص ، وأسهل ، وفي وقت أقل بكثير. والأكثر من ذلك ، أن مزايا وجود الإنسان على القمر عديدة ، وتشمل بعض الجوانب المربحة إلى حد ما مثل حصاد الهليوم 3 ، والتعدين على القمر ، والعمليات الشمسية على القمر ، وحتى إنشاء صناعة سياحية على سطح القمر.
ولكن ربما الأهم من ذلك ، أن الوجود البشري على سطح القمر (والذي نود أن نطلق عليه اسم لونا إذا ومتى وجد) يمكن أن يكون بمثابة نقطة انطلاق نحو خلق وجود بشري على كوكب المريخ والزهرة وأماكن أخرى في النظام الشمسي. مع وجود مرافق لتوفير إعادة التزود بالوقود وإعادة التزويد والإصلاحات ، سيتم تخفيض تكاليف إرسال السفن إلى أعماق الفضاء بشكل كبير.
خطوة أخرى في السعي لجعل الإنسانية عرقًا بين الكواكب - وربما حتى بين النجوم -!
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول التضاريس هنا في مجلة الفضاء. هذا هو الدليل النهائي للتضخم ، هل يجب أن نصلح كوكب المريخ ؟، كيف نغير المريخ ؟، كيف نصلح كوكب الزهرة ؟، وفريق الطلاب يريد أن يغير المريخ باستخدام Cyanobacteria.
تأكد أيضًا من الاطلاع على "نعم" ، هناك "ماء على القمر" و "ماء على القمر" تم تفجيرهما بواسطة الرياح الشمسية.
لدينا أيضًا مقالات تستكشف الجانب الأكثر راديكالية من التضاريس ، مثل هل يمكننا Terraform Jupiter ؟، هل يمكننا Terraform The Sun ؟، وهل يمكننا Terraform A Black Hole؟
لمزيد من المعلومات ، استشر NASA's Lunar Colonization - Energy and Power and Life On The Moon.
