34 χρόνια μετά την πρώτη προσεδάφιση, σχεδιάζεται ο εποικισμός της Σελήνης

Άρθρο, 20 Ιουλίου 2003

Σήμερα, 20 Ιουλίου, συμπληρώνονται 34 χρόνια από τότε που η σεληνάκατος της αποστολής Απόλλων 11 προσσεληνώθηκε στη Θάλασσα της Νηνεμίας. Οι Niels Armstrong και Buzz Aldrin, που ήταν οι πρώτοι άνθρωποι που πάτησαν στη Σελήνη, έγιναν παγκόσμια σύμβολα της τιτάνιας προσπάθειας του ανθρώπινου γένους για την εξερεύνηση του διαστήματος. Αυτή η αποστολή διατηρεί την αίγλη της ακόμη και σήμερα, παρ' όλη τη σημαντική εξέλιξη της τεχνολογίας από τότε μέχρι και σήμερα.

Κι ενώ θεωρούσαμε τη Σελήνη ξεχασμένη από τα διαστημικά προγράμματα, αφού ο Άρης απορροφάει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, η NASA έχει αποφασίσει να στήσει μια διαστημική βάση πάνω στη Σελήνη, κοντά στην αθέατη πλευρά της. Αλλά φαίνεται ότι δεν θα είναι η μόνη. Το ίδιο προγραμματίζει να κάνει η Ευρώπη, η Κίνα, η Ιαπωνία και η Ινδία. Αυτήν τη φορά νιώθουν έτοιμες να καρφώσουν τη σημαία τους πάνω στη Σελήνη μαζί με τις ΗΠΑ. Η Ευρωπαϊκή Ένωση, μέσω της ESA, θα στείλει αυτές τις ημέρες τον πρώτο της δορυφόρο εξερεύνησης του φεγγαριού, τον Smart-1.

Η ερώτηση όμως που έρχεται είναι γιατί αυτή η κινητικότητα για το φεγγάρι; Τι έχει να μας προσφέρει η Σελήνη, που θεωρείται ένα απολίθωμα και που σταματήσαμε να την επισκεπτόμαστε εδώ και τριάντα χρόνια;

Πολύ πρόσφατα έχει βρεθεί ότι η Σελήνη έχει περισσότερο νερό απ' ό,τι υποψιαζόμασταν χώρια ότι είναι πολύ πιο κοντά μας. Αλλά υπάρχουν κι άλλες απαντήσεις. Όποιος έχει βάση στη Σελήνη μπορεί να ελέγχει τις τηλεπικοινωνίες της Γης, να εγκαταστήσει τηλεσκόπια πολύ πιο αποδοτικά και να ερευνά το Διάστημα αλλά και να ξεκινά για διαστημικά ταξίδια πολύ πιο εύκολα. Συγχρόνως όμως, υπάρχει και η αναζήτηση νέων κοιτασμάτων ακριβών μετάλλων και ίσως λυθεί έτσι και το ενεργειακό μας πρόβλημα.

Φυσικά πολλοί πιστεύουν ότι υπάρχουν και μέταλλα εκεί, δηλαδή πρώτες ύλες, οπότε αν μπορούσαμε να φτιάχναμε στη Σελήνη διαστημικά καύσιμα (υδρογόνο - οξυγόνο), οι πτήσεις προς τους γειτονικούς πλανήτες θα ήταν πολύ φθηνότερες, λόγω της μικρής βαρύτητας και της ανυπαρξίας ατμόσφαιρας.

Έτσι οι νέοι θαλασσοπόροι του διαστήματος ονειρεύονται την εκμετάλλευση των όποιων αποθεμάτων πάγου, γιατί αυτά θα δώσουν το οξυγόνο για τη ζωή και τα καύσιμα επιστροφής των διαστημοπλοίων. Συγχρόνως την εκμετάλλευση νίτρου, άνθρακα και καλίου. Επίσης με την εγκατάσταση ηλιακών στοιχείων  μπορεί κάποιος να πάρει άφθονη ενέργεια.

Ένα άλλο στοιχείο, που ουσιαστικά δεν υπάρχει στη Γη (μόνο μερικές εκατοντάδες κιλά) είναι το ήλιον-3. Στη Σελήνη εκτιμάται ότι υπάρχουν πάνω από ένα εκατομμύριο τόνοι. Καθώς το ισότοπο αυτό είναι μια πηγή καυσίμου σύντηξης υψηλής ενέργειας, που μάλιστα δεν μολύνει, τα κοιτάσματα της Σελήνης θα έφθαναν να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη μας για χιλιάδες χρόνια. Γι' αυτό ίσως όλοι βιάζονται να πιάσουν θέσεις στην ανακάλυψη της Νέας Δύσης.

Ο γειτονικός μας βράχος

Η Σελήνη απέχει μόνο 384.403 km από τη Γη, έχει όγκο περίπου ίσο με το ένα τέταρτο αυτής και βαρύτητα ίση με το ένα έκτο της. Λόγω της ασύμμετρης κατανομής της μάζας της, το πεδίο βαρύτητας της Γης την αναγκάζει να στρέφει προς εμάς την ίδια πάντα πλευρά της, την 'φωτεινή', ενώ η αθέατη ή η 'σκοτεινή' πλευρά του φεγγαριού, δέχεται επίσης το φως του Ηλίου κατά τις περιστροφές της αλλά υπάρχουν και μέρη - ιδίως μέσα σε κρατήρες - όπου το σκοτάδι είναι παντοτινό. Η σεληνιακή ημέρα κρατάει 708 ώρες και η μέση θερμοκρασία της επιφάνειάς της είναι -23^oC, ενώ στα μονίμως σκιερά μέρη κατεβαίνει στους -230^oC. Στη φωτεινή πλευρά της η θερμοκρασία φτάνει στους 120^oC.

Η κύρια θεωρία για τη δημιουργία της Σελήνης - που αποκαλύφθηκε χάρις στις μελέτες των δειγμάτων του εδάφους της από τις αποστολές Απόλλων και την επί σειρά ετών σεισμολογική παρακολούθησή της - δέχεται ότι είναι ένα κομμάτι της Γης που χώρισε από αυτήν πριν από 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ένας τεράστιος αστεροειδής συγκρούστηκε με τη Γη.

Όμως λόγω του ότι η Σελήνη είναι πλέον ένα νεκρό αστρονομικό αντικείμενο, όπου κανένα ηφαίστειο και κανένας σεισμός δεν αλλοιώνουν την επιφάνειά του, ούτε φυσικά ατμόσφαιρα, άνεμοι ή βροχές, μπορούμε να βρούμε στοιχεία γι' αυτή την τεράστια σύγκρουση.

Με τους μετεωρίτες, τους κομήτες και τους αστεροειδείς να βομβαρδίζουν ανηλέητα το έδαφος της Σελήνης, διαμορφώθηκαν τρεις διαφορετικοί τύποι εδάφους. Ο πιο διαδεδομένος είναι ο ρηγόλιθος (regolith), ένα  παχύ στρώμα λεπτής σκόνης βάθους 2-20 m - πετρώματα τα οποία κονιορτοποίησαν οι ανεμπόδιστοι από την ατμόσφαιρα μικρομετεωρίτες. Αυτό που βλέπουμε με γυμνό μάτι σαν σκούρες περιοχές - οι θάλασσες της Σελήνης ή maria - είναι κυρίως βασάλτες, ηλικίας 1-4 δισ. ετών, που έσπασαν τον φλοιό του δορυφόρου μας (όταν υπήρχε ηφαιστειακή δραστηριότητα στο φεγγάρι) και χύθηκαν υπό μορφή μάγματος στην επιφάνειά του. Καλύπτουν περίπου το 16% της Σελήνης, με πάχος κάποιων εκατοντάδων μόνο μέτρων, αλλά τόσο συγκεντρωμένα ώστε συχνά συνθλίβουν τον υποκείμενο φλοιό και σχηματίζουν φαράγγια. Τέλος, οι σχετικώς ανοικτόχρωμες περιοχές του φεγγαριού, οι γεμάτες με κρατήρες, είναι υψίπεδα που βαφτίστηκαν γαίες ή terrae. Τα εδάφη τους σχηματίστηκαν ακόμη παλαιότερα (3.8-4 δισ. χρόνια) από βίαιες προσκρούσεις μεγάλων μετεωριτών και περιέχουν σε μεγάλο ποσοστό κράματα ασβεστίου και αλουμινίου.

Συστηματική εξερεύνηση

Όπως είναι γνωστό οι Αμερικανοί με το πρόγραμμα Απόλλων, πάτησαν για πρώτη φορά στο φεγγάρι στις 20 Ιουλίου του 1969. Επακολούθησαν 14 χρόνια αποστολών στο φυσικό δορυφόρο της Γης, κατά τις οποίες διενεργήθηκαν αρκετές δειγματοληψίες, παρατηρήσεις και πειράματα. Το 1972 ήταν η χρονιά που όλα αυτά σταμάτησαν, με το σκεπτικό ότι η Σελήνη είναι ένα νεκρό σώμα γεμάτη σκόνη, που δεν έκρυβε κανένα μυστικό πια.

Όμως τα χρόνια πέρασαν και οι επιστήμονες άρχισαν να βλέπουν την κατάσταση διαφορετικά. Ένας από αυτούς είναι ο Paul Spoudis, ένας καθηγητής της Γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και ειδικός στα πετρώματα της Σελήνης. Αυτός, τα τελευταία 6 χρόνια, ισχυρίζεται ότι η εξερεύνηση της Σελήνης ουδέποτε έγινε με συστηματικό, επιστημονικό τρόπο αλλά μόνο για εντυπωσιασμό. Ήταν πρωτίστως ένα αντικείμενο του ψυχροπολεμικού διεθνούς ανταγωνισμού ανάμεσα στις ΗΠΑ και την τότε ΕΣΣΔ. Δόθηκε τότε μια μάχη για την επικράτησή των ΗΠΑ έναντι των Σοβιετικών. Έτσι όταν αυτή η μάχη εντυπωσιασμού κερδήθηκε, χάθηκε και το ενδιαφέρον για τη συνέχιση της εξερεύνησης.

Τώρα, πιστεύει, πρέπει η ανθρωπότητα να επιστρέψει στη Σελήνη, με σκοπό να τη μετατρέψουμε στην ιδανική ερευνητική και τεχνολογική βάση για την εξερεύνηση του Διαστήματος. Και ίσως ανακαλύψουμε και κοιτάσματα προς όφελος μας.

Κρυμμένος πάγος

Στη δεκαετία του '50 φαίνεται ότι οι Ρώσοι υποψιάστηκαν ότι στην αθέατη πλευρά μπορεί να κρύβεται νερό υπό μορφή πάγου και είχαν σχεδιάσει από το 1955 αποστολή ρομποτικών οχημάτων, ειδικά στους δύο πόλους του δορυφόρου μας. Το 1961 ο χημικός Harold Urey, βραβείο Νόμπελ Χημείας, υπέδειξε και αυτός ότι τους πόλους πιθανώς υπήρχε πάγος. Το θέμα όμως από τότε ξεχάστηκε μέχρι την αποστολή του σκάφους Clementine, που μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Αρχηγός αυτής της αποστολής αυτής ήταν ο γεωλόγος Paul Spudis ο οποίος κατόρθωσε να κάνει μετρήσεις ανίχνευσης πάγου, μολονότι τα όργανα του σκάφους δεν είχαν σχεδιαστεί για τον σκοπό αυτό. Τα στοιχεία που έλαβε το 1996 τον συγκλόνισαν. Στα βάθη του κρατήρα του Νότιου πόλου ανιχνεύτηκε υλικό που πιθανότατα ήταν προαιώνιος πάγος. Ο κρατήρας αυτός, γνωστός ως South Pole Aitken Basin (SPA), είναι ο βαθύτερος του ηλιακού μας συστήματος, με διάμετρο 2.600 χιλιόμετρα και βάθος 12 χιλιόμετρα.

Η εξήγηση βρίσκεται στην προέλευση των μεγάλων κρατήρων. Αυτοί δημιουργούνται από πτώσεις κομητών και αστεροειδών. Το κύριο συστατικό των κομητών όμως είναι ο πάγος. Όταν λοιπόν αυτός βρεθεί στον πάτο ενός σεληνιακού κρατήρα, χωρίς να φθάνουν εκεί οι ακτίνες Ηλίου και με θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν, εγκλωβίζεται σε μια κρυοπαγίδα, από την οποία ουδέποτε ξεφεύγει. Με το πέρασμα δισεκατομμυρίων ετών και τον συνεχιζόμενο βομβαρδισμό, οι δεξαμενές πάγου της Σελήνης αυξήθηκαν.

Το εύρημα αυτό αμφισβητήθηκε έντονα από επιστήμονες του αστεροσκοπείου Arecibo, οπότε ένα νέο σκάφος ανέλαβε να φέρει απαντήσεις. Το Luna Prospector εκτοξεύθηκε το 1998 και στις 5 Μαρτίου του ιδίου έτους ανακοινώθηκε ότι είχε ενδείξεις για 10-300 τόνους νερού και στον Νότιο και στον Βόρειο πόλο της Σελήνης. Μάλιστα στον βόρειο πόλο φαίνεται το απόθεμα πάγου να είναι διπλάσιο. Πέντε χρόνια μετά, στις 26 Μαρτίου 2003, ομάδα ερευνητών, υπό τον Ben Bussey του Πανεπιστημίου της Χαβάης, ανακοίνωσε νέες μετρήσεις που ανεβάζουν τα σεληνιακά αποθέματα νερού στο πενταπλάσιο, ήτοι περίπου ένα δισεκατομμύριο τόνους.

Τα συγκλονιστικά νέα δεν άφησαν βεβαίως ασυγκίνητη τη NASA. Στις 4 Ιουνίου 2003 έγινε γνωστό ότι η NASA ζήτησε προτάσεις υπεργολάβων για αποστολή προσσελήνωσης μετά επιστροφής στην περιοχή του κρατήρα του Aitken. Στο πιθανολογούμενο σενάριο προβλέπεται αρχικώς να σταλεί ένα ρομπότ που θα διερευνήσει τον υποψήφιο χώρο εγκατάστασης της βάσης.

Έπειτα θα σταλεί πλήρωμα έξι αστροναυτών το οποίο θα στήσει τη βάση και θα δημιουργήσει βιώσιμες συνθήκες. Στο τρίτο στάδιο αναμένεται να ολοκληρωθεί η εγκατάσταση 100 ατόμων και η λειτουργία ενός εργοστασίου. Αν τελικώς δοθεί η έγκριση, το πρώτο ταξίδι δημιουργίας μόνιμης βάσης στο φεγγάρι θα μπορούσε να γίνει ίσως και πριν από το τέλος της δεκαετίας.

Εκτός της NASA υπάρχει η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) που θα θέσει σε τροχιά τον πρώτο της δορυφόρο σεληνιακής εξερεύνησης, τον Smart-1. Ακολουθεί τον Ιανουάριο του 2004 η Ιαπωνία με το σκάφος Lunal-Α, που θα στείλει δύο φορτωμένους με όργανα ρομποτικούς τυφλοπόντικες για να κινηθούν μέσα στον ρεγόλιθο. Θα συνεχίσει το 2005 με την αποστολή δύο ακόμη δορυφόρων. Η Ινδία, από την πλευρά της, ανακοίνωσε τον Απρίλιο ότι ξεκινά ένα πρόγραμμα που ελπίζει ότι θα της επιτρέψει να στείλει επανδρωμένη αποστολή στο φεγγάρι ως το 2005.

Και τέλος ο μεγάλος αντίπαλος της NASA θεωρείται ότι είναι η Κίνα. Ήδη έχει εκτοξεύσει με επιτυχία τέσσερις πυραύλους ικανούς να μεταφέρουν πλήρωμα στο Διάστημα και έχει παρουσιάσει 12 αστροναύτες υπό εκπαίδευση. Η πρώτη επανδρωμένη κινεζική πτήση αναμένεται να γίνει περίπου το 2005-2006. Αν όλα πάνε καλά, θα στηθεί πρώτα ένα διαστημικό εργαστήριο και θα δομηθεί έπειτα ένας κινεζικός διαστημικός σταθμός, όπως ο υπάρχων διεθνής ISS. Μολονότι οι υπεύθυνοι του προγράμματος έχουν σπεύσει να διαψεύσουν ότι θα στείλουν ανθρώπους στη Σελήνη, οι Αμερικανοί είναι σίγουροι γι' αυτό. Οι μυστικές υπηρεσίες τους έχουν ενημερώσει την κυβέρνηση των ΗΠΑ ότι θα υπάρχει κινεζική βάση στο φεγγάρι εντός δεκαετίας, αλλά οι Ιάπωνες συνάδελφοί τους επιμένουν ότι θα συμβεί νωρίτερα. 

Αναφορά: NASA, ESA, Δίκτυο, Βήμα