Η μαγνητική ομπρέλα του φεγγαριού θεωρείται ως ασφαλές καταφύγιο για τους εξερευνητές

Πηγή: SPACE, 14 Νοεμβρίου 2006

Η σεληνιακή επιφάνεια είναι ένα σκληρό τοπίο. Μια απόλυτα ξηρή έκταση γεμάτη βράχους στην οποία οι "θάλασσες" είναι τελείως άγνωστες. Η μόνη 'βροχή' είναι υπό μορφή ηλιακής και κοσμικής ακτινοβολίας, που σκουραίνει βαθμιαία τη σκόνη και αλλοιώνει τα κύτταρα οποιωνδήποτε αστροναυτών βρεθούν εκεί πάνω.

Ακόμα και στη μέση αυτού του εχθρικού τοπίου υπάρχουν διάφορα ασφαλή λιμάνια, εκεί όπου η σεληνιακή επιφάνεια γλιτώνει κατά ένα μεγάλο μέρος αυτού του 'χιονόνερου' της ακτινοβολίας. Ένα τέτοιο καλό χαρακτηριστικό τοπίο, που ονομάζεται το Γάμμα του Reiner, βρίσκεται στο τμήμα εκείνο του φεγγαριού που κοιτάζει συνεχώς τη Γη, και χαρακτηρίζεται από ένα μήκους 60 χλμ φωτεινό στρόβιλο και ένα από τα ισχυρότερα μαγνητικά πεδία που βρίσκονται στη σεληνιακή επιφάνεια.

Δεξιά: Αυτή η τρισδιάστατη ανάγλυφη εικόνα παρουσιάζει το σχηματισμό Reiner Gamma, μια συνολικά επίπεδη περιοχή που αποτελείται από πολύ φωτεινότερο υλικό από την σκοτεινή περιοχή που την περιβάλει. Η εικόνα είναι σε μια περιοχή που βρίσκεται στον Ωκεανό των Καταιγίδων στην ορατή πλευρά του φεγγαριού, και έχει μια έκταση περίπου 30 έως 60 χιλιόμετρα.

"Το φεγγάρι δεν έχει προς το παρόν κανένα συνολικό μαγνητικό πεδίο παρόμοιο με της Γης. Τα πεδία που έχουν παρατηρηθεί [ όπως αυτό στο Γάμμα του Reiner] προκαλούνται από τη μόνιμη μαγνήτιση των τμημάτων του σεληνιακού φλοιού", λέει ο Lon Hood του πανεπιστημίου της Αριζόνα.

Δραματικός σχηματισμός

Αυτοί οι απομονωμένοι θύλακες του σεληνιακού μαγνητισμού ανακαλύφθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του '70 από διαστημικό σκάφος σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη και ο σχηματισμός τους είναι πιθανά τόσο δραματικός όσο και η εμφάνισή τους.

"Τα νέα στοιχεία υποδεικνύουν ότι υλικά που εκτινάχθηκαν (αναβλύσματα) μετά από μια πτώση τεράστιων αστροειδών ή κομητών, είναι οι πλέον πιθανές πηγές των περισσοτέρων ή και όλων των μαγνητικών πεδίων", λέει ο Hood. "Αυτά τα κομμάτια που εκτινάχθηκαν περιέχουν μικροσκοπικά μεταλλικά σωματίδια σιδήρου, που είναι οι μεταφορείς της μαγνήτισης."

Αυτό το υλικό μαγνητίστηκε από το ισχυρό μαγνητικό πεδίο που παρουσιάστηκε κατά την διάρκεια της σύγκρουσης καθώς επίσης και από τα μαγνητικά πεδία που παρήχθησαν κατά τη διάρκεια άλλων μεγάλων πτώσεων, που σχημάτισαν τη λεκάνη. Τα στοιχεία για αυτό φαίνονται με τον τρόπο που οι στρόβιλοι παρουσιάζονται στη σεληνιακή αθέατη πλευρά, που βρίσκεται ακριβώς απέναντι από τις λεκάνες των πτώσεων στη πλευρά του φεγγαριού, που η Γη βλέπει πάντα.

Οι φωτεινοί στρόβιλοι του Reiner Gamma είναι ένα υποπροϊόν του συστραμένου μαγνητικού πεδίου που σχηματίζει αψίδα από πάνω. Μάλιστα υπάρχουν αυτήν την περίοδο δύο μοντέλα για το σχηματισμό αυτών των αινιγματικών στροβίλων που συνδέονται με τα πεδία.

Δύο σενάρια

Η πρώτη υπόθεση είναι ότι οι στρόβιλοι αποτελούνται από δευτερογενή αναβλύσματα των κρατήρων των οποίων οι φωτεινές αποθέσεις έχουν συντηρηθεί από ένα ισχυρό τοπικό μαγνητικό πεδίο της κρούστας.

Ένας πιθανός υποψήφιος για την προέλευση των φωτεινών αναβλυσμάτων, που συντηρούνται στο Reiner Gamma, είναι ο κοντινός παλαιός κρατήρας ηλικίας τριών δισεκατομμυρίων ετών Cavalerius. Το μαγνητικό πεδίο που παρουσιάζεται πάνω από το Reiner Gamma θα εξέτρεπε τον ηλιακό άνεμο και θα συντηρούσε τα υλικά της εκτόξευσης ως ένα φωτεινό ίχνος του ανωτέρω μαγνητικού πεδίου.

Ο δεύτερος μηχανισμός για το σχηματισμό αυτών των στροβίλων είναι η σχετικά πρόσφατη προσβολή της Σελήνης με τον πυρήνα ενός κομήτη. Ένα τέτοιο γεγονός θα δημιουργούσε ένα χαρακτηριστικό παρόμοιο με το Reiner Gamma και θα μαγνήτιζε επίσης τη σεληνιακή επιφάνεια.

Από την προοπτική των ανθρώπινων εξερευνήσεων, η τοποθεσία Reiner Gamma είναι μια από τις πιο επιστημονικά ενδιαφέρουσες θέσεις στο φεγγάρι.

Μια μελλοντική σεληνιακή βάση

"Το κύριο όφελος θα ήταν να πάρουμε δείγματα που να είναι ενδεχομένως απαλλαγμένα από τον ιοντικό βομβαρδισμό του ηλιακού ανέμου", συνεχίζει ο Hood. Όχι μόνο αυτό το μαγνητικό πεδίο προστατεύει μια άψογη σεληνιακή επιφάνεια, αλλά θα προστάτευε μερικώς τους αστροναύτες που θα έφταναν εκεί κάτω. "Το σεληνιακό πεδίο είναι αρκετά ισχυρό ώστε να εκτρέψει τα ιόντα του ηλιακού ανέμου, ενέργειας αρκετών keV", εξηγεί ο Hood.

Αλλά η μαγνητική ασπίδα του Reiner Gamma διοχετεύει επίσης τα ηλιακά ιόντα εκτρέποντας τα σε κοντινές περιοχές που το περιβάλλουν, ένα άλλο όφελος για την ανθρώπινη εξερεύνηση.

Ο θρίαμβος του ανθρώπου: η κατάκτηση της Σελήνης

"Με αυτό τον τρόπο συγκεντρώνεται το υδρογόνο καθώς και το ήλιο-3 του ηλιακού ανέμου τοπικά, που μπορεί να είναι ωφέλιμα για την αποδοτικότητα ορισμένων ενεργειακών πόρων", συμπληρώνει ο Hood. Γιατί, το ήλιο 3 - ένα ελαφρύ ισότοπο του ηλίου που μεταφέρεται από τον ηλιακό άνεμο - είναι ένα πιθανό καύσιμο για την αποδοτική και μη ρυπαντική πυρηνική σύντηξη. Το υδρογόνο θα ήταν επίσης βασικό συστατικό για την παρασκευή του νερού σε ένα σεληνιακό φυλάκιο.

Μόνο ένα διαστημικό σκάφος στην επιφάνεια θα είναι σε θέση να αποκαλύψει οριστικά τη μέθοδο σχηματισμού του Reiner Gamma. Μέχρι τότε, κάποια μελλοντικά σεληνιακά οχήματα που θα είναι σε τροχιά,  όπως το Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA καθώς και της Ινδίας το Chandrayaan-1 θα αναλάβουν την πρόσθετη ανάλυση αυτού του ασυνήθιστου χαρακτηριστικού.

Βάση στη Σελήνη μέχρι το 2024

Η NASA σκοπεύει να ξεκινήσει το 2020 την κατασκευή μιας μόνιμης βάσης στη Σελήνη, πιθανότατα στο Νότιο Πόλο της, η οποία θα είναι έτοιμη να υποδεχθεί μόνιμο προσωπικό τέσσερα χρόνια αργότερα. Η επιχείρηση θα βασιστεί σε μια νέα σεληνάκατο και στο σκάφος Orion, που θα αντικαταστήσει το διαστημικό λεωφορείο.

Η βάση θα αποτελέσει εργαστήριο δοκιμών για τις τεχνολογίες που θα απαιτηθούν αργότερα για την πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη.Και η επιστροφή στη Σελήνη είναι αναγκαίο τμήμα του προγράμματος για την αποστολή στον Άρη.

Σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα, τα διαστημικά λεωφορεία θα παροπλιστούν οριστικά το 2010, όταν ολοκληρωθεί η κατασκευή του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS), και θα αντικατασταθούν με νέο σκάφος το 2014. Το Orion θα δοκιμαστεί χωρίς πλήρωμα το 2009 και η πρώτη επανδρωμένη αποστολή θα ακολουθήσει το 2014.

Σε αντίθεση με ό,τι συνέβη στο πρόγραμμα Apollo της δεκαετίας του 1960, οι ΗΠΑ αυτή τη φορά θα χρειαστούν τη βοήθεια άλλων χωρών, οι οποίες θα καλύψουν μέρος του κόστους και πιθανώς θα συνεισφέρουν τεχνολογία για χρήση στην επιφάνεια της Σελήνης.

Οι χώρες που ήδη συμμετέχουν στη λεγόμενη Συνολική Στρατηγική Εξερεύνηση της NASA είναι η Αυστραλία, ο Καναδάς, η Κίνα, η Γαλλία, η Γερμανία, η Βρετανία, η Ινδία, η Ιαπωνία, η Ρωσία, η Νότιος Κορέα, η Ουκρανία και η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.

Εν τω μεταξύ και η Ρωσία είναι πρόθυμη να συνεργαστεί με τη NASA «επί ίσοις όροις» στο νέο αμερικανικό πρόγραμμα εξερεύνησης τηςΣελήνης. Η Ρωσία προτιμά πάντως να προσφέρει τεχνογνωσία αντί χρήματα. Ήδη έχουν ξεκινήσει συνομιλίες για την πιθανή συνεργασία των δύο χωρών. 

Οι αστροναύτες θα προσεληνωθούν το 2020 με τη σεληνάκατο, ενώ το σκάφος Orion θα τους περιμένει σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Όταν η αποστολή τους ολοκληρωθεί, θα εκτιναχθούν από την επιφάνεια με ένα τμήμα της σεληνάκατου και θα επιστρέψουν στο σκάφος που θα τους μεταφέρει πίσω στη Γη. Έως το 2024, η βάση θα μπορεί να φιλοξενήσει αστροναύτες έως και μία εβδομάδα κάθε φορά, ενώ αργότερα θα επανδρωθεί μόνιμα.

Η βάση θα κατασκευαστεί σε πολική περιοχή της Σελήνης, όπου οι θερμοκρασίες είναι πιο ήπιες, Πιθανότατα θα επιλεγεί ο νότιος πόλος, όπου υπάρχει ηλιοφάνεια τα τρία τέταρτα του χρόνου, αυξάνοντας τη διαθέσιμη ενέργεια. Τελικά η πυρηνική ενέργεια ίσως αντικαταστήσει τους ηλιακούς συλλέκτες, ενώ αργότερα μπορεί να ξεκινήσει και η εκμετάλλευση διαθέσιμων σεληνιακών πόρων, όπως νερού και υδρογόνου.

Η επιστροφή στη Σελήνη θα ξεκινήσει με ρομποτικά σκάφη, που θα ψάξουν για πιθανές περιοχές προσγείωσης και περιοχές με αποδοτικούς φυσικούς πόρους. Από το 2020 τετραμελή πληρώματα θα παραμένουν για μια εβδομάδα στην επιφάνεια της Σελήνης για να αναπτύξουν σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας και κατοικίες. Μόλις ολοκληρωθεί η βάση, γύρω στο 2024, οι αστροναύτες θα παραμένουν για έξι μήνες, προκειμένου να προετοιμάσουν μακρύτερα ταξίδια στον Άρη.

Οι πολικές περιοχές του φεγγαριού και ιδιαίτερα ο Νότιος Πόλος φαίνεται ότι επιλέγονται για σημεία εγκατάστασης, επειδή η θερμοκρασία σε αυτές είναι μέτρια και υπάρχουν μεγαλύτερες περίοδοι ηλιακού φωτός, παράγοντες κρίσιμοι για την επιβίωση των αστροναυτών και για την τροφοδότηση των απαραίτητων τεχνολογιών με ηλιακή ενέργεια. Δεν υπάρχει όμως καμία προγενέστερη εμπειρία για τους σεληνιακούς πόλους, αφού οι αστροναύτες των αποστολών Απόλλων προσγειώθηκαν σε μια πιο εύκολη περιοχή, στον Ισημερινό του φεγγαριού.

Για τη δημιουργία μιας σεληνιακής βάσης προβάλλεται το επιχείρημα της ύπαρξης πλούσιων αποθεμάτων σε ήλιο - 3, ενός ισοτόπου του κοινού ηλίου, που θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως καύσιμο σε αντιδραστήρες τήξης. Ένας τόνος από αυτό το ισότοπο, εφόσον μεταφερθεί πίσω στη Γη, είναι αρκετός να τροφοδοτήσει με ενέργεια ολόκληρη την ανθρωπότητα επί 100 χρόνια. Όμως, για να συμβεί αυτό θα πρέπει πρώτα να εφεύρουμε τον κατάλληλο αντιδραστήρα!

Το μεγαλύτερο όμως αγκάθι παραμένει η χρηματοδότηση του εγχειρήματος. Oι καθυστερήσεις για τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, που στηρίχτηκε σε διεθνή συνεργασία, δείχνουν ότι η οικονομική στήριξη δεν θα είναι εύκολη υπόθεση. Aκόμη κι αν ο 17 δισ. δολ. ετήσιος προϋπολογισμός της NASA διοχετευτεί αποκλειστικά στο εγχείρημα, μετά το 2010, δεν θεωρείται επαρκής για την αποπεράτωσή του.