Selamat datang kembali di seri kami tentang Kolonisasi Tata Surya! Hari ini, kita melihat yang paling dekat dari tetangga selestial ke Bumi. Itu benar, kita melihat bulan!
Kemungkinannya adalah, kita semua pernah mendengarnya lebih dari satu kali dalam hidup kita dan bahkan memiliki pemikiran sendiri tentang masalah ini. Tetapi untuk badan antariksa di seluruh dunia, futuris, dan perusahaan dirgantara swasta, ide menjajah Bulan bukanlah pertanyaan tentang "jika", tetapi "kapan" dan "bagaimana". Bagi sebagian orang, membangun keberadaan manusia yang permanen di Bulan adalah masalah takdir sementara bagi yang lain, ini adalah masalah bertahan hidup.
Tidak mengherankan, rencana untuk membangun pemukiman manusia lebih dulu dari Pendaratan di Bulan dan Perlombaan Antariksa. Dalam beberapa dekade terakhir, banyak dari rencana ini telah dibersihkan dan diperbarui berkat rencana untuk era eksplorasi bulan yang diperbarui. Jadi apa yang diperlukan untuk membangun keberadaan manusia permanen di Bulan, kapan itu bisa terjadi, dan apakah kita siap dengan tantangan itu?
Bahkan sebelum proposal dibuat untuk koloni bulan, gagasan tentang kemanusiaan yang hidup di Bulan telah dieksplorasi secara luas dalam fiksi, dengan contoh-contoh yang muncul lebih dari seabad. Selain itu, ada spekulasi yang cukup hingga awal abad ke-20 bahwa Bulan mungkin sudah dihuni oleh makhluk hidup asli (seperti apa yang diyakini tentang Mars).
Contoh dalam Fiksi:
Antara tahun 1940-an dan 1960-an, penulis fiksi ilmiah Robert A. Heinlein menulis secara luas tentang perjalanan pertama dan akhirnya kolonisasi Bulan. Ini termasuk beberapa cerita pendek dari tahun 1940-an yang menggambarkan seperti apa kehidupan di pemukiman "Luna" (nama yang biasa digunakan oleh Heinlein untuk menggambarkan Bulan yang dijajah.
Pada tahun 1966, Heinlein merilis novel pemenang penghargaan Hugo, Bulan Adalah Nyonya yang Keras, yang menceritakan kisah keturunan koloni hukuman bulan yang berjuang untuk kemerdekaan dari Bumi. Kisah ini mendapat sambutan luas karena menggabungkan komentar politik dengan isu-isu seperti eksplorasi ruang angkasa, keberlanjutan, dan kecerdasan buatan. Dalam karya ini pula Heinlein menciptakan istilah "TANSTAAFL" - akronim untuk "Tidak Ada Hal Seperti Makan Siang Gratis".
Pada tahun 1985, Heinlein dibebaskan Kucing Yang Berjalan Melewati Dinding, di mana banyak buku terjadi pada Luna Gratis setelah memenangkan perjuangan untuk kemerdekaan dan termasuk karakter dari beberapa karya sebelumnya.
Kolonisasi bulan juga dieksplorasi dalam fiksi oleh almarhum dan Arthur C. Clarke. Ini termasuk cerita pendek Cahaya bulan (1955), di mana pemukiman di Bulan menemukan dirinya terperangkap di tengah perang antara Bumi dan aliansi antara Mars dan Venus. Ini diikuti oleh Jatuhnya Moondust (1961), yang menampilkan kapal bulan yang penuh dengan turis yang tenggelam ke lautan Moondust.
Pada 1968, Clarke berkolaborasi dengan sutradara Stanley Kubrick untuk membuat film fiksi ilmiah 2001: A Space Odyssey, di mana bagian plot terjadi di koloni bulan Amerika yang dikarantina setelah benda asing ditemukan di dekatnya. Clarke menjelaskan hal ini dalam versi novel yang dirilis pada tahun yang sama. Koloni bulan juga disebutkan dalam Nebula Clarken dan novel pemenang Penghargaan Hugo Bertemu dengan Rama (1973).
Rekan besar sci-fi besar Ursula K. Le Guin juga menyertakan koloni bulan dalam novel 1971-nya Bubut Surga, yang memenangkan Penghargaan Locus untuk Novel Terbaik pada tahun 1972 dan diadaptasi menjadi film dua kali (1980 dan 2002). Dalam realitas alternatif, basis bulan didirikan pada tahun 2002 dan kemudian diserang oleh spesies alien yang bermusuhan dari Aldebaran (yang pada kenyataannya lain jinak).
Pada tahun 1973, Isaac Asimov almarhum dan hebat merilis novel Para Dewa Sendiri, di mana bagian ketiga terjadi di permukiman bulan di awal abad ke-22.Orang gila (1988) oleh Kim Stanley Robinson (penulis buku Mars Merah trilogi, 2312 dan Aurora) berpusat pada sekelompok penambang diperbudak yang dipaksa untuk bekerja di bawah permukaan bulan meluncurkan pemberontakan.
Cerita pendek 1995 “Byrd Land Six” oleh Alastair Reynolds menyebutkan tentang koloni Bulan dengan ekonomi yang berpusat di sekitar penambangan helium-3. Pada tahun 1998, Ben Bova dirilis bulan terbit dan Moonwar, dua novel yang berpusat pada basis bulan yang didirikan oleh sebuah perusahaan Amerika dan yang akhirnya memberontak terhadap Bumi. Ini adalah bagian dari seri "Grand Tour" yang secara kolektif menangani kolonisasi Tata Surya.
Pada 2017, Andy Weir (penulis buku Mars) dirilis Artemis, sebuah novel yang terletak di kota bulan yang ekonominya dibangun di sekitar pariwisata bulan. Perhatian yang cukup diberikan pada rincian kehidupan sehari-hari di Bulan, yang mencakup deskripsi pembangkit listrik tenaga nuklir, peleburan aluminium, dan fasilitas produksi oksigen.
Proposal:
Contoh paling awal yang tercatat tentang manusia yang hidup di Bulan dibuat pada abad ke-17 oleh Uskup John Wilkins. Dalam bukunya Wacana Tentang Dunia Baru dan Planet Lain (1638), ia meramalkan bahwa suatu hari manusia akan belajar untuk menguasai penerbangan dan membangun koloni bulan. Namun, proposal yang rinci dan berbasis ilmiah tidak akan datang sampai abad ke-20.
Pada tahun 1901, H.G. Wells menulis Pria Pertama di Bulan, yang bercerita tentang penduduk asli lunar (Selenites) dan memasukkan unsur sains nyata. Pada tahun 1920, Konstantin Tsiolkovsky (dipuji oleh banyak orang sebagai "bapak astronotika dan peroketan") menulis novel Di luar Bumi. Novel ini menceritakan tentang manusia yang menjajah Tata Surya dan menjelaskan secara terperinci seperti apa kehidupan di ruang angkasa.
Dengan dimulainya Perlombaan Antariksa di tahun 1950-an, sejumlah konsep dan desain telah disarankan oleh para ilmuwan, insinyur, dan arsitek. Pada tahun 1954, Arthur C. Clarke mengusulkan pembuatan dasar bulan yang terdiri dari modul tiup yang ditutupi debu bulan untuk insulasi. Komunikasi akan dipertahankan dengan astronot di lapangan menggunakan tiang radio tiup.
Seiring waktu, akan dibangun kubah permanen yang lebih besar yang mengandalkan pembersih udara berbasis ganggang, reaktor nuklir untuk daya, dan meriam elektromagnetik untuk meluncurkan kargo dan bahan bakar ke kapal di ruang angkasa. Clarke akan mengeksplorasi proposal ini lebih lanjut dengan cerita pendeknya tahun 1955 Cahaya bulan.
Pada tahun 1959, Angkatan Darat AS meluncurkan sebuah penelitian
Pada tahun 1959, John S. Rinehart - yang saat itu menjabat direktur Laboratorium Penelitian Pertambangan di Colorado School of Mines - menyarankan struktur bulan yang dapat "[mengambang] di lautan debu yang tidak bergerak". Ini sebagai tanggapan terhadap teori yang populer saat itu bahwa ada lautan regolith yang naik 1,5 km (satu mil) jauh di Bulan.
Konsep ini diuraikan dalam studi Rinehart, "Kriteria Dasar untuk Bangunan Bulan," di Jurnal British Interplanetary Society, di mana ia menggambarkan "dasar mengambang" yang terdiri dari setengah silinder dengan setengah kubah di kedua ujungnya dan perisai mikrometeoroid ditempatkan di atas.
Pada tahun 1961, tahun yang sama ketika Presiden Kennedy mengumumkan Program Apollo, Angkatan Udara AS merilis laporan rahasia berdasarkan penilaian sebelumnya tentang pangkalan militer bulan yang dibuat oleh Angkatan Darat AS. Dikenal sebagai Proyek Lunex, rencana tersebut menyerukan pendaratan di bulan oleh kru yang pada akhirnya akan mengarah ke pangkalan Angkatan Udara bawah tanah di Bulan pada tahun 1968.
Pada tahun 1962, John DeNike (Manajer Program untuk Program Lanjutan NASA) dan Stanley Zahn (Direktur Teknis Studi Lunar Basing di Divisi Luar Angkasa Perusahaan Martin) menerbitkan penelitian berjudul "Lunar Basing". Konsep mereka menyerukan basis bawah permukaan yang terletak di Laut Ketenangan, tempat pendaratan masa depan Apollo 11 misi.
Seperti proposal Clarke, pangkalan ini akan bergantung pada reaktor nuklir untuk daya dan sistem penyaringan udara berbasis ganggang. Pangkalan tersebut akan terdiri dari 30 modul habitat yang dibagi antara tujuh wilayah hidup, delapan wilayah operasi, dan 15 wilayah logistik. pangkalan keseluruhan akan berukuran 1300 m² (14.000 kaki²) dalam ukuran yang dapat menampung 21 anggota awak.
Selama 1960-an, NASA menghasilkan beberapa penelitian yang menganjurkan penciptaan habitat yang terinspirasi oleh arsitektur misi Program Apollo (khususnya, Saturnus V roket dan turunannya). Rencana-rencana ini membayangkan modul stasiun ruang angkasa ditempatkan di permukaan bulan dan menggunakan desain dan teknologi yang ada untuk menghemat biaya dan memastikan keandalan.
Pada tahun 1963, selama tanggal 13 Prosiding Kolokium Eksplorasi Lunar dan Planet, William Sims menghasilkan penelitian berjudul "Arsitektur Basis Lunar". Desainnya menyerukan agar habitat dibangun di bawah dinding kawah tumbukan dengan medan pendaratan di dekatnya untuk pesawat ruang angkasa. Habitatnya akan setinggi tiga lantai dengan naik
Jendela-jendela ini juga memungkinkan cahaya masuk ke habitat dan akan diisolasi dengan tangki air untuk perlindungan radiasi. Tenaga akan disediakan oleh reaktor nuklir sementara bagian dari habitat akan didedikasikan untuk menyediakan ruang kantor, bengkel, laboratorium, ruang tamu, dan sebuah pertanian untuk menghasilkan sebanyak mungkin makanan awak.
Tapi mungkin desain yang paling berpengaruh dari era Apollo adalah dua volume "Lunar Base Synthesis Study", diselesaikan pada tahun 1971 oleh perusahaan aerospace North American Rockwell. Studi ini menghasilkan desain konseptual untuk serangkaian Lunar Surface Bases (LSB) yang berasal dari studi terkait untuk stasiun lunar yang mengorbit.
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa badan antariksa memiliki proposal konseptor untuk membangun koloni di Bulan. Pada tahun 2006, Jepang mengumumkan rencana untuk pangkalan Bulan pada tahun 2030. Rusia membuat proposal serupa pada tahun 2007, yang akan dibangun antara tahun 2027-32. Pada 2007, Jim Burke dari International Space University di Prancis mengusulkan untuk membuat Bahtera Nuh Bahtera untuk memastikan bahwa peradaban manusia akan selamat dari peristiwa bencana.
Pada bulan Agustus 2014, perwakilan dari NASA bertemu dengan para pemimpin industri untuk membahas cara-cara yang efektif dari biaya untuk membangun pangkalan Lunar di daerah kutub pada tahun 2022. Pada 2015, NASA menjabarkan konsep untuk penyelesaian bulan yang akan bergantung pada pekerja robot (dikenal sebagai Trans -Formers) dan heliostats untuk membuat pemukiman bulan di sekitar wilayah kutub selatan Bulan.
Pada 2016, kepala ESA Johann-Dietrich Wörner mengusulkan pembentukan desa internasional di Bulan sebagai penerus stasiun ruang angkasa internasional. Penciptaan desa ini akan bergantung pada kemitraan antar-lembaga yang sama dengan ISS, serta kemitraan antara pemerintah dan kepentingan pribadi.
Tantangan:
Tak perlu dikatakan lagi bahwa penciptaan koloni bulan akan menjadi komitmen besar dalam hal waktu, sumber daya, dan energi. Sementara pengembangan roket yang dapat digunakan kembali dan langkah-langkah lain mengurangi biaya peluncuran individual, mengirimkan muatan ke Bulan masih merupakan usaha yang sangat mahal - terutama di mana beberapa peluncuran berat akan diperlukan.
Ada juga masalah dari banyak bahaya alam yang datang dari hidup di tubuh seperti Bulan. Ini termasuk suhu ekstrem, di mana sisi yang berhadapan dengan Matahari mengalami ketinggian 117 ° C (242 ° F), sementara sisi gelap mengalami posisi terendah -43 ° C (-46 ° F). Sebagian besar permukaan bulan juga terkena dampak dari meteoroid dan mikrometeoroida.
Bulan juga memiliki atmosfer yang renggang, praktis hampa. Ini adalah bagian dari alasan mengapa Bulan mengalami suhu yang ekstrem dan mengapa permukaannya ditandai oleh benturan (yaitu tidak ada atmosfer untuk membakar meteor). Ini juga berarti bahwa setiap pemukiman harus kedap udara, bertekanan dan terisolasi terhadap lingkungan eksternal.
Kurangnya atmosfer (dan juga magnetosfer) juga berarti bahwa permukaan terpapar radiasi yang jauh lebih banyak daripada yang kita gunakan di Bumi. Ini termasuk radiasi matahari, yang menjadi lebih buruk selama acara matahari, dan sinar kosmik.
Metode yang Mungkin:
Sejak awal Zaman Antariksa, berbagai proposal telah dibuat untuk bagaimana dan di mana koloni bulan dapat dibangun. Di mana sangat penting karena penyelesaian harus memberikan tingkat perlindungan dari elemen. Seperti kata pepatah, tiga pertimbangan paling penting dalam real estat adalah: "lokasi, lokasi, dan lokasi."
Untuk alasan ini, beberapa proposal telah dibuat selama bertahun-tahun untuk membangun habitat bulan di lokasi yang memungkinkan perlindungan dan / atau penahanan alami. Saat ini, yang paling populer di antaranya adalah Cekungan Aitken Kutub Selatan, wilayah tumbukan masif di sekitar wilayah kutub selatan Bulan yang sangat kawah.
Salah satu daya tarik utama dari wilayah ini adalah kenyataan bahwa ia dibayangi secara permanen, yang berarti ia mengalami suhu yang jauh lebih stabil. Selain itu, banyak misi telah mengkonfirmasi keberadaan es air di wilayah tersebut, yang dapat dipanen untuk membuat semuanya dari hidrogen (atau
Di luar itu, segala upaya untuk menjajah Bulan perlu memanfaatkan teknologi seperti pembuatan aditif (alias pencetakan 3D), pekerja robot, dan telepresence. Pangkalan (atau pangkalan) juga perlu dibuat dan memasok sebanyak mungkin menggunakan sumber daya lokal, metode yang dikenal sebagai pemanfaatan sumber daya in-situ (ISRU).
NASA dan ESA telah mengeksplorasi konsep ini selama bertahun-tahun dan keduanya telah menghasilkan metode mereka sendiri untuk mengubah regolith bulan dan sumber daya lainnya menjadi bahan yang dapat digunakan. Misalnya, sejak 2013, ESA telah bekerja dengan firma desain arsitektur Foster + Partners untuk merancang Desa Bulan Internasional mereka.
Metode yang mereka usulkan untuk membangun pangkalan ini terdiri dari menempatkan kerangka tiup di permukaan yang kemudian akan ditutup dengan bentuk beton yang terbuat dari regolith bulan, magnesium oksida, dan garam pengikat. NASA telah mengusulkan metode serupa yang menyerukan pekerja robot menggunakan regolith "disinter" ke basis cetak 3D. Ini terdiri dari peleburan regolith dengan membombardirnya dengan microwave, kemudian mencetaknya sebagai keramik cair.
Gagasan lain termasuk membangun habitat ke tanah dan memiliki tingkat atas yang menyediakan akses ke permukaan dan memungkinkan cahaya alami masuk. Bahkan ada proposal untuk membangun pemukiman bulan di dalam tabung lava stabil, yang tidak akan
Bahkan ada proposal untuk pangkalan Bulan Solenoid yang akan memberikan pelindung radiasi sendiri. Konsep ini dipresentasikan oleh insinyur sipil Marco Peroni di AIAA Space and Astronautics Forum and Exposition 2017 dan terdiri dari kubah transparan yang dikelilingi oleh torus kabel tegangan tinggi. Torus ini akan memberikan perisai magnet aktif terhadap radiasi dan memungkinkan permukiman dibangun di mana saja di permukaan.
Kelimpahan es di sekitar daerah kutub akan menyediakan pemukim dengan sumber air yang stabil untuk minum, irigasi, dan bahkan dapat diproses untuk menghasilkan bahan bakar dan oksigen yang dapat bernapas. Regimen daur ulang yang ketat akan diperlukan untuk memastikan bahwa limbah dijaga agar tetap minimum
Toilet kompos ini dapat dikombinasikan dengan regolith bulan untuk menciptakan tanah yang tumbuh, yang kemudian dapat diairi dengan menggunakan air yang dipanen secara lokal. Ini akan sangat penting mengingat bagaimana penjajah bulan perlu menanam banyak makanan mereka sendiri untuk mengurangi jumlah pengiriman yang perlu dikirim dari Bumi secara teratur.
Air bulan juga dapat digunakan sebagai sumber daya jika koloni dilengkapi dengan baterai elektrolisis (di mana molekul air dipecah menjadi hidrogen dan oksigen dan hidrogen dibakar). Sumber daya lain dapat mencakup susunan surya, yang dapat dibangun di sekitar tepi kawah dan menyalurkan daya ke pemukiman di dalamnya.
Tenaga surya berbasis ruang juga akan mampu menyediakan energi berlimpah untuk pemukiman di seluruh lanskap bulan. Reaktor nuklir adalah pilihan lain, seperti reaktor fusi (tokamak). Opsi terakhir ini sangat menarik mengingat fakta bahwa Helium-3 (sumber daya untuk reaktor fusi) lebih berlimpah di permukaan bulan daripada di Bumi.
Manfaat Potensial:
Agar adil, membangun koloni di salah satu benda langit di Tata Surya kita memiliki beberapa manfaat potensial yang serius. Tetapi memiliki koloni di benda langit terdekat dengan Bumi akan sangat bermanfaat. Kita tidak hanya akan dapat melakukan penelitian, mengekstraksi sumber daya, dan menuai manfaat dari teknologi baru, memiliki basis di Bulan akan memfasilitasi misi dan upaya kolonisasi ke planet dan bulan lain.
Sederhananya, sebuah koloni di Bulan dapat bertindak sebagai batu loncatan ke Mars, Venus, Sabuk Asteroid, dan seterusnya. Dengan memiliki infrastruktur di permukaan Bulan dan di orbit - yang dapat mengisi bahan bakar dan memperbaiki pesawat ruang angkasa yang menuju lebih jauh ke Tata Surya - kita dapat mengurangi miliaran dari biaya misi ruang angkasa.
Ini adalah salah satu alasan mengapa NASA berencana membangun stasiun ruang angkasa di orbit Bulan - Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G), alias. Lunar Gateway, sebelumnya dikenal sebagai Deep Space Gateway. Ini juga salah satu alasan mengapa ESA ingin membangun Moon Village-nya dengan mitra internasional. Cina dan Rusia juga merenungkan permukaan atau pos-pos orbit mereka sendiri untuk alasan yang tepat ini.
Penelitian bulan juga akan sangat menguntungkan. Dengan mempelajari efek gravitasi rendah pada tubuh manusia, para astronot akan lebih siap untuk menghadapi efek perjalanan ruang angkasa jangka panjang, misi ke Mars, dan badan lain di mana low-g adalah kenyataan. Studi-studi ini juga dapat membantu membuka jalan menuju pembentukan koloni pada tubuh-tubuh ini.
Sisi jauh Bulan juga menghadirkan peluang serius untuk semua jenis astronomi. Karena menghadap jauh dari Bumi, sisi jauh Bulan bebas dari gangguan radio, menjadikannya lokasi utama untuk teleskop radio. Karena Bulan tidak memiliki atmosfer, array teleskop optik - seperti Very Large Telescope (VLT) ESO di Chili - juga akan bebas dari gangguan.
Dan kemudian Anda memiliki interferometer - seperti LIGO dan Event Horizon Telescope (EHT) yang dapat mencari gelombang gravitasi dan gambar lubang hitam dengan kemanjuran yang lebih besar. Studi geologi juga dapat dilakukan yang akan mengungkapkan lebih banyak tentang Bulan dan pembentukan sistem Bumi-Bulan.
Kelimpahan sumber daya di Bulan, seperti helium-3 dan berbagai logam berharga dan langka-Bumi, juga dapat memungkinkan ekonomi ekspor. Ini akan dibantu oleh fakta bahwa Bulan memiliki kecepatan lepas yang jauh lebih rendah daripada Bumi - 2,38 km / s (1,5
Tapi tentu saja, tidak ada ekonomi bulan yang akan lengkap tanpa pariwisata lunar. Sebuah koloni di permukaan, ditambah infrastruktur di orbit, akan melakukan kunjungan rutin ke Bulan baik biaya-efektif dan bahkan menguntungkan. Tidak sulit untuk membayangkan bahwa ini dapat mengarah pada pembentukan semua jenis kegiatan rekreasi - mulai dari resor dan kasino hingga museum dan ekspedisi di permukaan.
Dengan komitmen yang tepat dalam hal sumber daya, uang, dan tenaga - belum lagi beberapa jiwa petualang yang serius! - mungkin ada hal seperti Selenians suatu hari nanti (atau seperti Heinlein memanggil mereka, "Loonies").
Kami telah menulis banyak artikel tentang kolonisasi bulan di sini di Space Magazine. Inilah Rencana Paul Spudis untuk Pangkalan Bulan yang Berkelanjutan dan Terjangkau, Mengapa Meng kolonisasi Bulan Pertama ?, Tabung Lava Yang Stabil Dapat Memberikan Habitat Manusia yang Berpotensi di Bulan, dan Perencanaan ESA Untuk Membangun Desa Internasional ... Di Bulan !.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat seri empat bagian kami, "Membangun Pangkalan Bulan":
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 1 - Tantangan dan Bahaya
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 2 - Konsep Habitat
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 3 - Desain Struktural
- Membangun Pangkalan Bulan: Bagian 4 - Infrastruktur dan Transportasi
Untuk melihat sekilas seperti apa kehidupan dan pekerjaan di Bulan, lihat What is Moon Mining ?, dan ini Penting! Siswa Sedang Memikirkan Cara Membuat Bir di Bulan.
Pemain Astronomi juga memiliki beberapa episode indah tentang subjek ini. Ini Episode 115: Bulan, Bagian 3: Kembali ke Bulan.
Sumber:
- NASA - Bulan Bumi
- NASA - Bulan ke Mars
- NASA - Apa Artemis?
- Wikipedia - Kolonisasi Bulan
- ESA - Membangun Pangkalan Lunar Dengan Pencetakan 3D
- PSRD - Menambang Bulan, Mars, dan Asteroid
- PSRD - Kosmokimia dan Eksplorasi Manusia
- NASA - Studi Sintesis Dasar Lunar - Vol. I dan Vol. II
- LPI - Pangkalan Lunar dan Aktivitas Luar Angkasa abad ke-21
- Astronomi - Desa Bulan: Langkah Pertama Manusia Menuju Koloni Bulan?
