A kép csak illusztráció (Forrás: Pexels)
A Hold sarkvidéki, állandóan sötét krátereiben található vízjég felfedezése valóságos „holdversenyt” indított el. Tudósok szerint azonban a készletek legfeljebb kisebb települések hosszú távú fenntartására lehetnek elegendők, egy egymilliós város vízellátása még rendkívül hatékony újrahasznosítás mellett sem lenne tartósan megoldható, írja a phys.org.
Nem sokkal a Hold kialakulása után aszteroidák bombázták az égitest felszínét, létrehozva annak kráterekkel borított domborzatát. A Hold sarkvidékei közelében több tucat olyan kráterfenék található, amelyet körülbelül 4 milliárd éve nem ért közvetlen napfény.
E kriogén hidegségű, „örök sötétség gödreinek” nevezett területek közül sok helyen 110 kelvin, vagyis körülbelül mínusz 163 Celsius-fok alatti hőmérséklet uralkodik. Ezek a területek úgynevezett hidegcsapdákat alkotnak, amelyekben a vízjég még a holdfelszín vákuumában is rendkívül lassan szublimál. Egymilliárd év alatt kevesebb mint egy milliméternyi jég tűnhet el.
Vízből is volt mit megfagyasztani, hiszen a Holdat eltaláló aszteroidák egy része vizet szállított magával. A Hold körül keringő űrszondák egyre részletesebb térképezése nyomán 2013 óta tudjuk, hogy a víz egy része napjainkban is megtalálható az égitesten. Mennyiségét korábban akár 1 milliárd tonnára, vagyis mintegy 910 millió tonnára becsülték.
A holdi sarkvidékeken található víz alapvetően változtatta meg az emberes holdutazásról alkotott elképzeléseket. Elméletileg lehetővé tehetné olyan holdfalu létrehozását, ahol az embereknek nem kellene minden szükséges erőforrást a Földről odaszállítaniuk. A telepesek megtermelhetnék saját élelmiszerük egy részét, zuhanyozhatnának, és működőképes illemhelyeket használhatnának, szemben a Nemzetközi Űrállomás, az ISS erősen korlátozott rendszereivel. Ez a lehetőség olyan nagyszabású elképzeléseket ösztönzött, mint Jeff Bezos terve, amely szerint a nehézipar egy részét a Holdra lehetne költöztetni, vagy Elon Musk „önmaguktól növekvő” holdvárosokról szóló víziója. A kérdés azonban az, hogy ezek a tervek valóban megvalósíthatók-e.
A Frontiers in Space Technologies című tudományos folyóiratban megjelent tanulmány kutatói ezért azt vizsgálták meg, mennyi energiát és vizet fogyasztana egy nagyobb holdi népesség, valamint meddig maradhatna fenn egy 100 ezres vagy akár egymilliós város a Holdon.
Napenergiából nem lenne hiány a Hold sarkvidékein
A jó hír az, hogy az energiaellátás még atomreaktorok nélkül sem jelentene megoldhatatlan problémát. Az örök sötétségben fekvő kráterek peremeit ugyanis csaknem állandóan megvilágítja a Nap. Emiatt ezeket a magaslatokat – kissé pontatlanul – az „örök fény csúcsainak” is nevezik.
A folyamatosan megvilágított kráterperemeken kilométer magas, fotovoltaikus panelekkel borított tornyok segítségével akár 3 gigawatt villamos energiát is elő lehetne állítani.
A napelemek gyártását idővel akár magán a Holdon is meg lehetne oldani, hiszen az égitesten nagy mennyiségben található szilícium. Az olcsónak és bőségesnek tekinthető napenergia még mesterséges intelligenciát kiszolgáló holdi adatközpontok működtetését is lehetővé tehetné, ha azokat a napsütötte magaslatok közelében helyeznék el. Ez jelenthetné egy valódi holdi gazdaság kialakulásának kezdetét.
Egy egymilliós város alig több mint egy évszázad alatt kifogyna a vízből
A vízellátással kapcsolatban azonban már jóval kedvezőtlenebb eredményre jutottak a kutatók. Még akkor is, ha a Holdon valóban rendelkezésre állna a korábban feltételezett 1 milliárd tonna, vagyis 910 millió tonna víz, újrahasznosítás nélkül egy nagyobb város készletei mindössze néhány évre lennének elegendők.
A legkedvezőbb forgatókönyv szerint a víz 98 százalékát újrahasznosítanák, vagyis olyan hatékonyságot érnének el, amilyenre jelenleg a Nemzetközi Űrállomás rendszere képes. Még ebben az esetben is alig több mint egy évszázad alatt kifogyna a vízből egy egymillió lakosú holdváros. Ez alapvető akadályt jelent a fenntartható holdi letelepedés előtt. Ráadásul a Hold vízkészletére vonatkozó jelenlegi legjobb becslések körülbelül harmincszor kisebbek az 1 milliárd tonnás mennyiségnél. Ez ugyanilyen arányban csökkentené a készletek kimerüléséig rendelkezésre álló időt.
Ilyen körülmények között még egy kisebb város víztartalékai is elfogyhatnának körülbelül egy évtized alatt. Egy 1000 lakosú holdfalu vagy akár egy 10 ezer fős település azonban több száz évig, esetleg még hosszabb ideig is fenntartható lehetne.
A problémára több lehetséges megoldás is kínálkozik. A víz újrahasznosításának hatékonyságát legalább ötszörösére lehetne növelni, az olyan technológiák pedig, mint a vertikális gazdálkodás, csökkenthetnék a fogyasztást. Vizet lehetne szállítani könnyebben megközelíthető aszteroidákról is, vagy további készleteket lehetne keresni a Hold felszíne alatt.
A kutatók szerint éppen az utóbbi lehetőség lehet a legígéretesebb. A jelenlegi vízfelderítési technológiák csupán néhány méter mélységig képesek vizsgálni a felszínt, miközben a törmelékes holdi regolit sok helyen több tíz méter mély. Elképzelhető, hogy a hidegcsapdákban a felszín alatt további vízkészletek rejtőznek. Amennyiben az űripar milliárdosainak nagyszabású tervei valaha megvalósulnak, az első és legfontosabb lépés a jelenleg ismertnél több holdi víz megtalálása lesz.
Kapcsolódó anyagok:
Mini atomerőművet építhet Európa a Holdon?
A nyitókép csak illusztráció, forrás: Photo by Karam Alani: pexels
