Mellan nu och slutet av detta decennium planerar flera rymdorganisationer att skicka astronauter till månen för första gången sedan Apollo-eran. Men medan Apollo var en 'footprints and flags'-affär, kräver de nuvarande förslagen för månutforskning skapandet av infrastruktur som möjliggör en varaktig mänsklig närvaro där. Utöver NASA:s Artemis-program arbetar ESA också med en plan för att skapa en ' International Moon Village .'
I flera år har ESA släppt teasers om hur denna 'efterträdare till den internationella rymdstationen' (ISS) kan se ut, varav den senaste visas på Venedigbiennalen museum i Venedig. Som en del av den 17:e internationella arkitekturutställningen, arkitektfirman Skidmore, Owings & Merrill (SOM) visade upp sin design (med tekniskt stöd från ESA) för en halvuppblåsbar månhabitat som skulle kunna underlätta långvarig månbosättning.
Medan temat för årets Arkitekturutställning – som pågår från 22 majndtill 11 novemberth- är ' Hur ska vi leva tillsammans? 'Detta är organiserat i fem skalor, bestående av 'Bland olika varelser', 'Som nya hushåll', 'Som framväxande samhällen', 'Över gränserna' och 'Som en planet.' SOM-installationen (som skär över en del av skalorna) har titeln 'Life Beyond Earth' och föreställer sig hur människor kan leva hållbart i rymdens fientliga miljö.
SOM-installationen består av två storskaliga modeller av habitatet och en film (visas nedan) som visar en habitatmodul som levereras till månen och integreras med andra för att bilda en fullt fungerande 'by'. SOM-designen är baserad på en semi-uppblåsbar skalstruktur, som erbjuder högsta möjliga volym-till-massa-förhållande (och är mer kostnadseffektiv att skjuta upp till månen).
När de väl når månens yta är modulerna uppblåsta och nästan fördubblas vad gäller deras ursprungliga volym. Interiören i varje modul består av en fyra våningar högt till golv takmiljö med intern belysning och omkonfigurerbara funktioner. Detta gör det möjligt för besättningar att dra fördel av månens gravitation (16,5 % av jordens) genom att enkelt stiga och sjunka mellan berättelserna (vilket assisteras med stänger och andra enkla hjälpmedel).
Videon visar också upp den valda platsen för den framtida månbyn, som ligger innanför kanten av en massiv månslagskrater. Detta är Shackleton-kratern, som finns i Sydpolen-Aitken Basin och mäter 21 km (13 mi) i diameter och 4 km (2,5 mi) på djupet. Denna plats anses vara en idealisk plats för en månbas eftersom golvet är permanent skuggat och därför immun mot extrema temperaturvariationer på månytan.
ESA:s månbas, som visar dess läge i Shackleton-kratern. Kredit: Skidmore, Owings & Merrill/ESA
Eftersom månen är tidvattenlåst med jorden (där ena sidan ständigt är vänd mot den), har månens yta en dag/natt-cykel som varar ungefär lika länge som en månad på jorden – i genomsnitt 29 dagar, 12 timmar, 44 minuter och 3 sekunder. Under en två veckor lång 'måndag' kan yttemperaturerna borta från polerna nå så höga som 390 K (117 °C; 243 °F) och så låga som 100 K (-173 °C; -280 °F) ) under en 'Lunar night'.
Inom permanent skuggade kratrar, temperaturerna är relativt stabila vid 60 (-213 °C; -352 °F) till 80 K (-193 °C; -316 °F), medan resten av den polära ytan får nästan kontinuerligt solljus. Solpaneler utplacerade strax bortom kanten kan dra fördel av denna exponering för att generera ett konstant flöde av el. Dessutom har Shackleton och andra nedslagskratrar i den södra polarregionen rikligt med vattenis på sina permanent skuggade golv.
En annan fördel med att bygga i denna region är den ständiga utsikten det skulle ge av jorden. Häri finns en annan fördel med att vara belägen i månens polarområden och arten av dess omloppsbana med jorden. Även om det är nödvändigt att skapa livsmiljöer som ser ut på ytan, vilket ger en känsla av samband med den lokala miljön, kommer att kunna se jorden tillåta framtida människor som lever utanför världen att känna sig anslutna till hemmet.
Det inre av månbyn, som visar var växter odlas för syre och mat. Kredit: Skidmore, Owings & Merrill/ESA
Det skulle också ge alla som bor och arbetar på månens yta en chans att uppleva 'Översiktseffekten' närhelst de känner för att gå på en månpromenad! Som Frank White , en 'rymdfilosof' som myntade termen, beskrev den i sin 1987 bok med samma namn beskriver denna term förändringen i medvetenhet som uppstår när man tittar på jorden från rymden – generellt beskriver det att man ser jorden som ett enda, dyrbart system som inte är föremål för godtyckliga gränser.
Andra möjliga sätt att bygga en månbas inkluderar att para ihop uppblåsbara strukturer och 3D-skrivarrobotar för att forma en bas yttre skal av månregolit - en process som kallas Resursanvändning på plats (ISRU). Detta kan göras med hjälp av ett aggregat tillverkat av regolit och bindemedel (d.v.s. 'lunacrete') och smält keramik skapad genom att bombardera regolit med mikrovågor (aka. 'sintring') och 3D-printa det heta materialet på ytan, där det hårdnar.
Utöver ESA:s föreslagna Moon village, kan dessa tekniker användas för att skapa Artemis Base Camp , samt en kinesisk och rysk månbas. Andra delar av NASA:s Artemis uppdragsarkitektur visas i videon, till exempel Lunar Gateway och den Fleruppdrag för rymdutforskningsfordon (MMSEV) – ett nästa generations bemannat ytfordon som NASA utvecklar för månen och Mars.
Astronauter på en EVA utanför månbyn. Kredit: Skidmore, Owings & Merrill/ESA
Det här decenniet och nästa lovar att bli en mycket intressant och spännande tid, där flera rymdorganisationer och kommersiella partners kommer att skapa den nödvändiga infrastrukturen för att säkerställa att människor kan utforska, leva och arbeta på månen långt in i framtiden. Mitt i allt detta, budskapet om ' Artemis generation ” är tydligt – ”Vi går tillbaka till månen. Och den här gången ska vi stanna!'
Vidare läsning: DETTA