Era anul 2009, navetele spațiale încă zburau și pământenii își făceau încă planuri să ajungă pe Lună în câțiva ani. La Neutral Buoyancy Laboratory din Houston, unde este găzduită cea mai mare piscină din lume (având peste 23 de milioane de litri de apă, e folosită pentru antrenamentul astronauților, simulând destul de bine starea de imponderabilitate), se desfășurau antrenamente intensive.

Se dorea ca noile rachete Ares I și Ares V să înceapă o nouă explorare a satelitului nostru natural, în cadrul programului Constellation. Toți sperau că, de data aceasta, vom merge pe Lună și vom rămâne acolo. În baze lunare cu corturi speciale, pentru a continua ce au început temerarii din programul Apollo.

CONSTELLATION, UN PROIECT ABANDONAT

George W. Bush anunța în 14 ianuarie 2004 o nouă viziune a administrației americane în privința programului de explorare a spațiului cosmic. Naveta Columbia se dezintegrase cu nici un an în urmă deasupra Texasului și întreaga flotă rămasă trebuia retrasă cât mai curând, pentru a face loc unor vehicule mai sigure, mai noi, dar mai puțin ambițioase.

Tragediile ne trezesc uneori din vise și ne fac mai raționali și mai atenți la detalii. Deși era cel mai complex aparat de zbor creat vreodată, cel mai versatil vehicul ajuns pe orbită și o minune a tehnologiei, naveta spațială costase deja prea mult: fusese plătit un tribut de 14 vieți de-a lungul anilor, iar complexitatea navetei făcea reutilizarea sa extrem de costisitoare, cu mult peste așteptările inițiale.

Nici vorbă să avem câte o lansare în fiecare săptămână, așa cum sperau cei mai optimiști ingineri la sfârșitul anilor ’70, când au proiectat prima navetă. În aceste condiții, prețul unei lansări a ajuns, în anii 2000, undeva pe la 500 de milioane de dolari. Așadar, aveam nevoie de un nou vehicul, cu o nouă misiune.

luna-stiinta-tehnica-2.jpgConstellation a fost un proiect extrem de ambițios: trebuia, în prima fază, să preia finalizarea Stației Spațiale Internaționale, prin zboruri regulate ale noii rachete Ares I. Undeva prin 2018, Ares V, cea mai puternică rachetă construită vreodată, trebuia să înceapă seria de lansări care să transporte un echipaj uman înapoi pe Lună, până în 2020.

Pe lângă cele două rachete, proiectul Constellation conținea capsula Orion și modulul Altair, toate versiuni mai mari și moderne ale vehiculelor din programul Apollo. După 2020, după ce vom fi avut deja o bază lunară, putea începe discuția despre Marte. Cum se întâmplă de obicei cu astfel de proiecte ambițioase derulate de instituții publice, bugetul alocat a fost depășit și au apărut evident întârzieri. O comisie a găsit apoi proiectul nesustenabil.

În 28 octombrie are loc prima lansare din program, un test al rachetei Ares I-X, o versiune redusă a viitoarei Ares I, dar deja programul era compromis. Noua administrație care a ajuns la Casa Albă a decis încetarea proiectului Constellation și abandonarea oricăror planuri de întoarcere pe Lună.

Singura care a supraviețuit a fost capsula Orion, care poate ne va duce cândva spre Marte. Sper să o facă însă cât mai repede, până când viitori politicieni nu vor decide din nou că ar fi mai bine să stăm acasă și să ne înarmăm în continuare, în loc să escaladăm munții altor lumi.

Totuși, parteneriatele private ale agenției spațiale americane din ultimii ani au dus la dezvoltarea unor companii care pot fi catalizatorii unei noi ere în explorarea spațiului cosmic. Centrul de greutate al operațiunilor de aprovizionare a Stației Spațiale Internaționale a trecut de la NASA spre domeniul privat, care dezvoltă propriile capsule și uneori și propriile rachete pentru transportul de provizii.

luna-stiinta-tehnica-3În următorii ani, versiuni avansate ale acestor capsule vor transporta și astronauți. SpaceX, aflată cu un pas înaintea celorlalți, speră să transforme lansatorul propriu Falcon 9 într-unul refolosibil și să scadă astfel costurile unei lansări cu un ordin de mărime. Nu doar NASA va profita de acest lucru, dar și alte firme private care se uită dincolo de atmosfera Pământului și văd oportunități de profit. Văd materii prime care așteaptă să fie exploatate, nu doar pe Lună, dar și în asteroizii dintre Marte și Jupiter.

Un asteroid cu un diametru de puțin peste 2 km poate valora 20 de mii de miliarde de dolari datorită resurselor pe care le conține: fier, nichel, platină, cobalt și pământuri rare, resurse din ce în ce mai căutate de industria planetară. Sunt cunoscuți în acest moment peste 750.000 de asteroizi cu diametrul mai mare de 1 km, din care peste 200 au diametrul mai mare de 100 km.

Dar avem un obiect cu un diametru de 1.700 km în imediata noastră vecinătate, la doar 300.000 km distanță de suprafața Pământului: Luna. Și cunoaștem bine Luna, pentru că am fost deja acolo, avem date despre suprafața și interiorul ei, avem probe de roci lunare care au fost studiate în detaliu în laboratoarele de pe toate continentele. Luna este la îndemână și oferă resursele de care avem nevoie pentru o dezvoltare durabilă în viitor.

MINERIT SELENAR

Ce face să fie Luna atât de atractivă? Dincolo de prestigiul de a avea un echipaj care să exploreze în continuare suprafața selenară, Luna poate oferi și o serie de materii prime. Una dintre acestea, heliul-3, care se găsește din abundență pe Lună, este mult mai rar pe Pământ.

Heliu-3

Vinovată este atmosfera planetei noastre, care nu lasă această formă specială de heliu să formeze depozite însemnate. Produs de Soare în ciclul fuziunii nucleare care alimentează steaua din centrul sistemului nostru solar, heliul-3 nu are nici o problemă în a ajunge pe Lună unde în ultimele miliarde de ani s-a impregnat în nisipiul fin (denumit regolit) care acoperă întreaga suprafață a satelitului nostru natural.

luna-stiinta-tehnica-4Aici He-3 se găsește în concentrații de 50 miligrame în fiecare tonă de regolit, valoare care la prima vedere nu pare foarte mare. Format dintr-un nucleu cu doi protoni și un neutron, He-3 este diferit de He-4, izotopul mult mai răspândit, în primul rând prin masă (3,02 unități atomice de masă, față de 4,00), ceea ce duce la efecte cuantice și proprietăți fizice și chimice diferite (nucleul de He-3 este un fermion, în timp ce He-4 se comportă precum un boson, punctul de fierbere este și el diferit, ca să enumerăm doar câteva dintre diferențe).

Una dintre utilizările He-3 este aceea de combustibil pentru viitoarele centrale de fuziune nucleară. Spre deosebire de fisiunea nucleară, folosită pe scară largă în prezent, unde energia este eliberată când un nucleu greu (de uraniu) se rupe în mai multe părți, eliberând energie, în cazul fuziunii principiul este invers: două nuclee ușoare (hidrogen, deuteriu, heliu) se apropie unul de celălalt, rezultând un nou nucleu mai greu, dar cu o energie mai joasă.

Surplusul este eliberat și energia obținută în acest fel este de un ordin de mărime superioară celei obținute prin fisiune. Este exact același principiu care alimentează cu energie soarele și restul stelelor de pe cer. Dacă teoretic pare simplu, practic reactoarele cu fuziune au o serie de dificultăți tehnice ce le împiedică deocamdată să fie folosite dincolo de sălile de laborator.

luna-stiinta-tehnica-5Una din dificultăți este controlul energiei produse: armele termonucleare folosesc această energie de peste jumătate de veac fără probleme, dar fără a o controla. Folosirea He-3 în locul deuteriului drept combustibil ar putea rezolva această problemă, însă nu avem suficient He-3 la dispoziție pentru a studia și implementa pe scară largă un astfel de reactor nuclear (rezervele de He-3 ale întregii planete se reduc la doar câteva sute de kilograme, în timp ce suprafața Lunii ar depozita, din primele estimări, peste 1 milion de tone de He-3).

Dacă energia obținută prin fisiune nucleară este cea mai eficientă sursă de energie folosită în acest moment pe scară largă, fuziunea nucleară va îmbunătăți și mai mult lucrurile. În plus, exploatarea heliului-3 se face fără a emite radiații nucleare atât de temute de opozanții centralelor atomice prezente. Un oficial al agenției spațiale din China a declarat că rezervele de He-3 de pe Lună ar putea rezolva problemele energeticii mondiale pentru următoarele, atenție, 10 milenii de acum înainte.

O altă estimare afirmă că He-3 transportat în cala unei navete spațiale (25 de tone) ar putea asigura consumul energetic al Statelor Unite pentru un an de zile, asta dacă am avea deja construite centralele care să-l folosească. Potențialul acestui izotop minune este așadar unul imens și nu este de mirare că națiuni precum China au anunțat public că își doresc, la modul cel mai serios, să exploateze această resursă. Prețul unei tone de He-3 este estimat undeva pe la 3 miliarde de dolari, o sumă deloc de neglijat de industrii mari consumatoare de energie.

Apă

Dar Luna nu conține doar heliu-3. O altă resursă importantă este apa. Folosită nu doar pentru hidratarea viitorilor astronauți care vor locui pe Lună, apa poate fi transformată în hidrogen și oxigen, iar aceste două gaze vor fi combustibilul rachetelor care vor decola de pe Lună spre alte destinații.

luna-stiinta-tehnica-6Desigur, nu avem apă lichidă pe Lună, acest lucru este imposibil în principal din cauza lipsei atmosferei: la fel ca pe Marte, pe Lună apa lichidă se va evapora rapid în spațiu. Cu toate acestea, mai multe sonde (Luna 24, Chandrayaan-1 sau LCROSS) au detectat prezența apei (H2O) sau a radicalului hidroxil (OH) absorbite în mineralele lunare. Polii lunari, prea puțin studiați în prezent, ar putea conține, în anumite regiuni umbrite, chiar depozite de gheață, ceea ce ar însemna un avantaj important al viitoarelor baze umane permanente, dacă ar fi plasate în regiunile respective.

Luna ar putea deveni o haltă în drumul omenirii spre Marte, asteroizi sau alte destinații îndepărtate. Acesta era și scopul programului Constellation, un pas important în asaltul asupra lui Marte, însă atunci când politica ajunge să se amestece cu știința, lucrurile pot evolua în direcții cel puțin ciudate și deloc productive.

Pământuri rare

Pământurile rare ar putea fi al treilea motiv pentru care mineritul lunar ar putea fi o investiție potrivită și care merită discutată. Acestea sunt elemente chimice cu masa atomică cuprinsă între 57 (lantan) și 71 (lutețiu), de o importanță vitală pentru industria modernă. Dacă la mijlocul anilor ’80 Statele Unite erau principalul producător de pământuri rare, în prezent China domină această piață, cu peste 95% din producția la nivel mondial, caz în care își permite să controleze și prețurile acestor resurse.

luna-stiinta-tehnica-7La ce sunt bune aceste pământuri rare? Ei bine, ele se folosesc în următoarele domenii: supraconductori, lentile pentru camerele foto, magneți, lasere, medicină nucleară, reactoare nucleare, componente pentru TV, PC, smartphone, motoare electrice sau turbine eoliene, pentru a enumera câteva dintre cele mai importante.

Este limpede că nu ne putem închipui lumea de astăzi funcționând fără aceste resurse destul de rare, după cum le spune și numele. Anual se extrag din mine peste 100.000 de tone de pământuri rare, iar rezervele globale sunt estimate la 140 de milioane de tone. Poate că deocamdată nu este profitabilă exploatarea acestora de pe Lună, dar rezerve de pământuri rare au fost detectate de sonde și, în viitor, poate ca un efect secundar al unei alte exploatări, vom putea importa europiu de pe Lună. Sau de pe asteroizi, cine știe?

FAȚA NEVĂZUTĂ A LUNII

Denumită uneori în mod incorect fața întunecată a Lunii, suprafața nevăzută a satelitului nostru natural a fost fotografiată pentru prima dată în 1959 de către sonda sovietică Luna 3, iar membrii echipajului Apollo 8 au fost primii și printre puținii pământeni suficient de norocoși încânt să vadă cu ochii lor fața Lunii pe care nu o vedem de pe Pământ.

Una din misiunile Apollo, dacă programul ar fi continuat și după Apollo 17, ar fi aselenizat probabil pe această față ascunsă a Lunii, geologic diferită de ceea ce suntem obișnuiți să vedem de pe Pământ. O astfel de misiune nu ne-ar oferi doar informații valoroase cu privire la geologia Lunii, dar ar fi locul perfect pentru o serie de experimente interesante.

luna-stiinta-tehnica-8Spre exemplu, un (radio)telescop plasat în această regiune ar fi ferit de interferențele generate de radiațiile solare, dar și cele ale radiațiilor electromagnetice care sunt generate de pe Pământ. O stație spațială plasată în punctul Lagrange L2 ar fi un alt proiect interesant pentru explorarea Lunii. Aflat la 1,5 milioane de kilometri de Pământ, un obiect plasat în acest punct special ar putea avea o poziție stabilă față de Lună și Pământ, fără eforturi prea mari pentru propulsoare.

Deja avem câteva sonde și sateliți plasate în această regiune (care nu este de fapt chiar un punct, așa cum rezultă din ecuațiile matematice), iar o stație spațială ar însemna o distanță record pentru un echipaj, pentru că nimeni în istorie nu a zburat dincolo de orbita din jurul Lunii, aflată la mai puțin de 400.000 km de Pământ.

De pe această stație spațială, se pot trimite sonde sau chiar capsule cu astronauți care să aselenizeze pe fața întunecată a Lunii, de unde se pot colecta probe sau de unde se poate instala și menține în funcțiune un telescop. Sau, de ce nu, se poate face rotația echipajului unei baze locuite permanent.

Planurile în acest sens au fost trasate în urmă cu câțiva ani și sunt fezabile și realizabile cu tehnologia pe care o avem în prezent, lipsește doar voința și alocarea de fonduri pentru astfel de misiuni.

ÎN CONCLUZIE

Exploatarea comercială a resurselor selenare aduce în discuție și o problemă a dreptului internațional. A cui este Luna? Conform unui tratat semnat în 1967 de mai multe state, a nimănui (și în același timp a tuturor). Nimeni nu poate revendica Luna, dar acest lucru nu împiedică exploatarea comercială a resurselor sale.

luna-stiinta-tehnica-9Totuși, în 1967, prea puțini erau cei care se gândeau la Lună ca la un al optulea continent al Pământului și la operațiuni industriale de minerit pe suprafața sa, așa că, probabil, dacă acest lucru va avea loc, tratatele vor trebui amendate, revizuite sau înlocuite cu altele care să fie conforme cu realitățile prezentului.

Pentru că Luna se află în imediata noastră vecinătate și poate deține cheia unei dezvoltări fără precedent din istoria noastră, poate fi catapulta noastră spre stele. Asta dacă se găsește cineva dispus să investească uriașele sume necesare în construirea unei infrastructuri de transport și de prelucrare a bogățiilor ascunse de miliarde de ani în regolitul lunar.

Dacă NASA nu mai are niciun interes în prezent să viziteze Luna, asta nu înseamnă că alte națiuni nu au planuri pentru a ajunge și ele să colecteze probe, să plaseze roboți pe suprafață sau chiar să lase urme de bocanci în praful selenar. China a spus clar că urmărește exploatarea heliului-3 și are chiar în acest moment un lander și un mic rover pe Lună (lucru reușit doar de Uniunea Sovietică și SUA).

Rusia își construiește un nou cosmodrom (Vostochny, pentru a-l înlocui pe cel de la Baikonur), o nouă rachetă (Angara) și timid schițează planuri pentru o bază lunară cândva în anii 2020. Înainte de această perioadă, Japonia vrea să trimită mai mulți roboți pe Lună și eu înclin să-i cred, pentru că JAXA a avut o sondă (SELENE) pe orbită selenară în 2007 și plănuiește prima aselenizare fără echipaj uman în 2018.

Așadar, interes există și prima exploatare comercială a Lunii poate avea loc în câțiva ani.

luna-stiinta-tehnica-10Space Adventures, compania care a asigurat transportul a 7 turiști spațiali pe orbită, va organiza un zbor pentru două persoane în jurul Lunii, la bordul unei capsule Soyuz pentru oricine este dispus să plătească 150 de milioane de dolari. Primul bilet a fost deja vândut, conform Space Adventures, așa că dacă doriți să ocupați cel de-al doilea loc, va trebui să vă grăbiți, istoria nu așteaptă.

Upgrade