NASA’nın Artemis Ay Görevleri, Ay Suyu Buzunu Kullanmaya Güvenebilir mi?

Ayın sürekli gölgeli bölgelerinin veya PSR’lerin öngörülen buzlu durumu hakkında çok daha fazla şey öğrenmenin eşiğindeyiz. Birden fazla ülke, güneşten çekinen özelliklerin diplerini nasıl ve nerede keşfedeceklerini planlayan araştırma ekipleriyle ayın güney kutbunu izliyor.

Bununla birlikte, bazı çevrelerde, PSR’lerin yakından incelenmesine bir moratoryum konulması yönünde öneriler var. ay. Çıkarılabilir buzla dolu olsalar da, sunacakları bilim için bu özellikleri korumak gerekli olabilir.

Bir PSR, “paleo-kozmik teyp” görevi görebilir ve ay kutuplarında korunmalıdır. Bununla birlikte, hala ileride, sıcak uzay araçlarının, gezici araçların ve hatta uzay giysilerinin bu ortamlar üzerindeki etkisini ölçmek için daha fazla modelleme çalışmasına ihtiyaç vardır. Bunu yapmak, inceleme şansından önce böylesine temel bir kaydın kasıtsız olarak bozulmamasını sağlayabilir.

Bununla birlikte, bir dizi yeni çalışma, Artemis 3 aday iniş sahalarında, ayın yüzeyinde gelecekteki insan ekipleri tarafından kullanılabilecek su buzu saklıyor olabilecek özel ilgi alanları belirledi. Ancak Ay’da insan yaşam alanlarını destekleyecek kadar buz bulmayı beklemek ne kadar gerçekçi? Ay’da madencilik ve kaynak kullanımıyla ilgili hangi sorunlar ortaya çıkıyor?

İlgili: NASA’nın Artemis programı: Bilmeniz gereken her şey

Soğuk Kapanlar

NASA’nın Artemis 3 görevi – Amerika’nın insan kaşifler tarafından “ayı yeniden başlatması” – bir insan mürettebatı yakınlara indirmeyi planlıyor ayın güney kutbu. Ayın güney kutbu, milyarlarca yıl önce bir asteroit çarpmasıyla oyulmuş, 13 mil (21 kilometre) çapındaki Shackleton kraterinin kenarında yer almaktadır. Shackleton, sürekli gölgeli bir iç mekana ev sahipliği yapmaktadır.

Artemis 3’ün kesin iniş sahası henüz yakında olsa da, uygun konma noktaları PSR’lerin yakınında bulunmaktadır. Ayrıca, güneş ışığına uzun süreli erişim sağlayabilen ve doğrudan Dünya ile iletişimi mümkün kılan çekici Ay manzarası yerleri de vardır.

Ayın güney kutbu, PSR’leri de içeren bir bölgede güneş enerjisine erişim sağlayabilen yüksek aydınlatmalı zirvelerle sınırlandırılmıştır; yararlı malzemelere dönüştüradyasyon kalkanı ve hatta roket yakıtı.

Benzersiz yerel ayar

Eşsiz bir güney kutbu yeri olarak kabul edilen Shackleton ve Henson kraterleri arasındaki “Bağlantı Sırtı”dır. Kısa bir mesafeden çok sayıda özelliğin algılanabileceği gelecekteki örnekleme görevleri için ideal bir hedef olabilir.

Connecting Ridge’in ayrıntılı incelemesi, bu alanın gelecekte kalıcı bir ay yüzeyi karakolu olarak hedeflenmesi durumunda, bir insan yaşam alanını sürdürmek için gerekli olan herhangi bir potansiyel kaynağın toplanması için jeolojik bağlam sağlayacaktır.

Bu, Avrupa Uzay Ajansı’nın Hollanda’daki ESTEC’inde bulunan ve ayın güney kutbu yakınlarındaki jeolojik hedeflere dalış yapan yakın tarihli bir araştırma makalesinin baş yazarı Sarah Boazman’ın görüşü.

Boazman ve meslektaşları, “Ay’ın güney kutup bölgesinin araştırmaları, bölgeye yaklaşan misyonlara hazırlık olarak, izole edilmiş kayalar, kaya çıkıntıları, kayalık kraterler ve PSR’ler dahil olmak üzere ilgi çekici özelliklerin erişilebilirliğini değerlendirmeye devam etmelidir.” “Bu tür araştırmalar, ayın güney kutbunu keşfetmeye yönelik gelecekteki çabalar için çok önemli bir bağlam sağlayacaktır.”

Büyük ve düz

Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği’nin Houston, Teksas’taki Ay ve Gezegen Enstitüsü’nün baş bilim adamı David Kring, Connecting Ridge’in bir bölümünün bir kilometreden biraz daha geniş olduğunu söyledi. Sırtta, NASA’nın gerekliliklerini karşılamak için yeterince geniş ve düz olan alanların bulunduğunu söyledi. Artemis İnsan İniş Sistemiay yüzeyine seferler yapacak olan ay makinesi.

“Sırt tipik olarak birkaç yüz metre genişliğindedir ve küçük çarpma kraterleriyle doludur. Bu krater duvarlarından bazıları diktir ve bunlardan kaçınılması gerekir. Gölgeler ayrıca krater duvarlarının daha dik ve krater tabanlarının gerçekte olduğundan daha derin görünmesine neden olabilir.” Kring, Space.com’a söyledi.

Kraterlerin bir baş belası olduğunu düşünebilirsiniz ancak Kring, bunların ay yüzeyinin önemli sondaları olduğunu da sözlerine ekledi. “Kraterleri oluşturan kazı süreci, astronotların malzemeye erişebileceği derinlikten yüzeye malzeme getirdi” dedi.

Tüm şekiller ve boyutlar

Pascal Lee NASA’nın Moffett Field, California’daki Ames Araştırma Merkezi’nde bulunan SETI Enstitüsü ve Mars Enstitüsü’nde gezegen bilimcisidir.

Lee, gerçekten “bölgeler” olarak adlandırılabilecek geniş alanlardan kayaların tabanı etrafındaki çok daha küçük yamalara, regolit taneleri arasındaki köşe ve çatlaklara kadar, PSR’lerin Ay’da tüm şekil ve boyutlarda geldiğini fark etmenin önemli olduğunu söylüyor. . “Bence bunun yerine ‘kalıcı olarak gölgeli alanlar’ veya ‘PSA’lar’ gibi daha genel bir ifade kullanmalıyız.”

Lee, ay kutuplarında PSR’ler ile su buzu arasında bire bir eşleşme olmadığını fark etmenin de önemli olduğunu ekliyor.

Lee, “Bazı PSR’lerin içlerinde çok fazla hidrojen yok gibi görünüyor,” diyor, “bazen güneşli bölgeler varken, şaşırtıcı bir şekilde, regolith’in üst metresi içinde hala hidrojen imzaları gösteriyor.” toz, parçalanmış kayalar ve diğer malzemeler.

Uluslararası girişim

Geçen yılın Kasım ayında, Ulusal Bilim ve Teknoloji Konseyi bünyesindeki bir Beyaz Saray kurumlar arası çalışma grubu bir cislunar teknoloji stratejisi üretti. Strateji, sayfalarında, “kaynak kullanımı için özellikle önemli olan önemli miktarda uçucu bileşik içerebilen” ayın kutup bölgelerini keşfetmek için yeni teknolojilerin gerekli olduğunu açıklıyor.

Bu strateji raporu ayrıca bir Uluslararası Ay Yılı (ILY) önerdi.

Raporda, “Bilim uluslararası bir girişimdir ve bilim adamları uzun süredir ortak yarar için sınırların ötesinde çalışma becerisini göstermişlerdir.” “Bir Uluslararası Ay Yılı (ILY) oluşturmaya yönelik Amerika Birleşik Devletleri liderliğindeki bir girişim, geçmiş Uluslararası Kutup Yılları (IPY), Uluslararası Jeofizik Yılı (IGY) ve Uluslararası Uzay Yılı’nın (ISY) tarihsel örnekleri üzerine inşa edilebilir.

Raporda, ILY’nin ayrıca gelişmekte olan ülkeler de dahil olmak üzere tüm ulusların yararına ve çıkarlarına yönelik çeşitli faaliyetlerin sorumlu bir şekilde nasıl yürütülebileceğini gösterebileceği belirtiliyor.

Artemis ana kampı

1969 ve 1972 yılları arasında Ay’a insan yolculuklarının mirasına dayanarak Apollo programıNASA’nın birincil hedefi sürdürülebilir Ay keşfi geliştirmektir.

Ancak bir Ay Keşif Analiz Grubu (LEAG) değerlendirmesi, herhangi bir Artemis Ana Kampının ayrıntılarının çok kabataslak olduğunu ortaya koyuyor.

LEAG, 2004 yılında NASA’ya Ay keşif hedeflerini desteklemek için bilimsel, teknik, ticari ve operasyonel konuların analizini sağlamada ve bunların Ay mimarisi planlaması ve Ay’daki faaliyetlere öncelik verme üzerindeki etkileri konusunda destek olmak için kurulmuştur.

“Artemis, ticari ve keşif faaliyetlerini hızlandırmak ve mümkün kılmak için Ay’da tek bir konumda sağlam bir yüzey altyapısı ve geliştirme stratejisi içermediği sürece gerçekten sürdürülebilir olmayacaktır. Artemis 3 görevinde bugüne kadar kaydedilen ilerleme cesaret vericidir, ancak ‘sürdürülebilir’in ayrıntıları 2022 tarihli bir LEAG belgesi, Artemis kampanyasının aşamasının daha geniş topluluk için belirsiz olduğunu söylüyor.

Buna göre LEAG, NASA’yı Artemis Ana Kampı’nın inşasını ve “2030 yılına kadar büyük ölçekli kaynak üretiminin kurulmasını, böylece ay yüzeyinde kalıcı bir insan varlığını ve güçlü bir cislunar ekonomisinin büyümesini desteklemek” için planlarını dile getirmeye çağırdı.

Mülkiyet hakları

“Off-Earth — Ethical Questions and Quandaries for Living in Outer Space” (MIT Press, 2023) adlı yeni kitabın yazarı Erika Nesvold, Ay madenciliğinin muhtemelen uzay mülkiyet haklarının ilk büyük testlerinden biri olacağını söylüyor.

“Uzayın kendisi sonsuz olsa da, ulaşabileceğimiz değerli uzay kaynakları öyle değil ve uluslararası anlaşmalar sistemimizin ve ulusal yasaların bizi işbirliğine, rekabete veya buz gibi sınırlı kaynaklar üzerinde çatışmaya yönlendirip yönlendirmeyeceği henüz belli değil. Ay,” dedi Nesvold Space.com’a.

Nesvold, “İlk gelen alır” ilkesinin, oraya önce varacak kaynaklara sahip şirketler ve kendi özel uzay madenciliği endüstrilerini teşvik etmeyi ve teşvik etmeyi uman ulusal hükümetler için kesinlikle çekici bir model olduğunu ekliyor.

“Fakat etik olarak, 1967 tarihli Dış Uzay Antlaşması’nda ortaya konan uzaydaki faaliyetlerin ‘ekonomik veya bilimsel gelişme derecelerine bakılmaksızın tüm ülkelerin çıkarları ve çıkarları için yürütülmesi’ idealiyle çelişiyor.” Nesvold’a dikkat çekiyor.

Peki potansiyel çatışmayı en iyi nasıl önleyebiliriz?

Nesvold, “Aynı şekilde, Dünya’da bunun gibi büyük, çetrefilli sorunları çözmek zorundayız,” diye yanıtlıyor, “henüz ay madenciliği yapma yeteneğine sahip olmayan ülkeler de dahil olmak üzere tüm paydaşlarla istişare ederek, kasıtlı bir çaba ve öngörüyle.” Kararların gelecek nesiller ve ay ortamı üzerindeki etkilerinin ciddi bir şekilde değerlendirilmesine ve “uzay avukatları ve diplomatların çok fazla sıkı çalışmasına” ihtiyaç var.

Su kulesi

Bu arada, NASA’dan Pascal Lee, PSR’lere karşı uyarıcı bir bayrak kaldırıyor.

Lee, “Ay kutuplarında bir kaynak olarak su hakkında konuşmak için henüz erken olduğunu düşünüyorum” diyor. “Bir şey, yalnızca ekonomik olarak daha ucuzsa ve başka bir yerden ithal etmekten daha az riskliyse bir ‘kaynak’ haline gelir.”

Lee, SpaceX ile buna dikkat çekiyor yıldız gemisi100’den fazla metrik ton temiz, arıtılmış, kullanıma hazır suyu tek bir uçuşta Ay’ın herhangi bir yerine indirme yeteneği mevcut olacak.

Lee, “Ay’da etkili bir şekilde, tam olarak istediğiniz yerde, altta bir musluk ile tamamlanmış bir su kuleniz olur. Bu, belki 10 ila birkaç 10 milyon dolara mal olur” diyor.

Öyleyse asıl soru: Ay kutuplarından çıkarılan ve istediğimiz yere yerleştirilen 100 metrik ton temiz, işlenmiş su ne zaman birkaç on milyonlarca dolardan daha ucuza mal olacak?

“Ay’ın geleceği konusunda iyimserim,” diye bitiriyor Lee, “ama dürüst olmak gerekirse, bunun hala çok, çok uzun bir zaman olacağını düşünüyorum. Ay’ın ulaşabileceği en büyük su kaynağı Dünya.”

Telif Hakkı 2023 uzay.com, bir Gelecek şirketi. Her hakkı saklıdır. Bu materyal yayınlanamaz, yayınlanamaz, yeniden yazılamaz veya yeniden dağıtılamaz.