Nauka

Po latach Księżyc wraca do łask. Kto i czego tam szuka?

Amerykanie ogłosili, że do 2024 r. chcą wrócić na Księżyc. Amerykanie ogłosili, że do 2024 r. chcą wrócić na Księżyc. Andrea Sonda / Unsplash
Następują jedna po drugiej misje i próby badania Księżyca. Niestety – nie wszystkie udane.

Paradoksalnie Księżyc, choć to najbliższe nam ciało kosmiczne (nieco ponad 384 tys. km) i nasz naturalny satelita, od dawna pozostawał w zapomnieniu. Od zakończenia programu Apollo w 1972 r. sporadycznie leciały w stronę Srebrnego Globu jakieś misje z Ziemi. Ale właściwie od wielu lat nie lądował tam żaden robot badawczy czy łazik.

Doszło więc do tego, że zdołaliśmy przez dziesięciolecia – od początku lat 70. XX w. do dziś – dość dobrze spenetrować niemal cały Układ Słoneczny, aż po Plutona i nieco dalej, i wysłać wiele misji badawczych na Marsa, tymczasem Księżyc pozostawał z boku kosmicznych planów i przedsięwzięć. Mars, choć dzieli go od Ziemi 78 mln km, jest ciałem o wiele lepiej poznanym i zbadanym niż bliski Księżyc. Teraz ma się to zmienić i... już się zmienia. Ostatnie lata, a zwłaszcza ten rok, pokazują, że Księżyc znów stał się ważny i pewnie niedługo doczekamy kolejnego lądowania na nim nie tylko łazików czy robotów, ale także ludzi.

Kiedy i po co człowiek wróci na Księżyc

To nowe zainteresowanie Księżycem na pewno ma swoje źródło w tym, co planują największe agencje kosmiczne świata, czyli NASA i europejska ESA. Amerykanie niedawno ogłosili, że zamierzają do 2024 r. wrócić na Księżyc – najpewniej we współpracy z ESA – z misją załogową, która będzie początkiem budowy stałej bazy na jego powierzchni. Tak jak np. na orbitującej wokół Ziemi ISS (Międzynarodowej Stacji Kosmicznej) będą mogły w niej być testowane nowe technologie, rozwiązania i sprzęty, które posłużą astronautom wyprawiającym się na Marsa.

Księżyc ma być więc niejako pierwszym i ważnym krokiem w wyprawie znacznie dalszej – marsjańskiej, do której dojdzie w nieokreślonym dokładnie czasie, być może w końcu lat 30. tego wieku. To nie jest głupi pomysł, zresztą był konsultowany ze specjalistami z NASA i ESA.

W skrócie rzecz polega na tym: zanim polecimy na Marsa, przetestujemy najnowsze rozwiązania i systemy potrzebne w kosmosie, zwłaszcza w dalekiej wyprawie kosmicznej, na Księżycu. Program Artemis – tak nazywa się to amerykańskie przedsięwzięcie powrotu człowieka na Księżyc – ma się składać z co najmniej ośmiu misji. Tylko jedna czy dwie będą załogowe. Amerykanie i Europejczycy już nad tym mocno pracują. Podobną wolę organizacji w niedalekiej przyszłości załogowej wyprawy na Księżyc wyraził trzeci wielki gracz w kosmicznej branży: Rosja. Zapowiedział to wyraźnie Władimir Putin.

Chiny, Izrael, Indie (i inni) na Księżycu

Skoro giganci kosmiczni patrzą łakomie na Księżyc, to i mniejsze kraje, które mają ambicje w tej dziedzinie, starają się dorównać najlepszym. Wysłanie człowieka na Księżyc byłoby znaczącym i głośnym wydarzeniem, zwłaszcza że taka wyprawa znaczyłaby dziś coś zupełnie innego niż 50 lat temu. Dlatego nieco paradoksalnie Srebrny Glob może się stać ponownie, jak w latach 60., przedmiotem wyścigu kosmicznego, w którym poza USA i Rosją wezmą jeszcze udział nowi gracze, przede wszystkim kraje europejskie i Chiny.

Zwłaszcza Chiny prą do przodu i mają już spore osiągnięcia – agencja CNSA prowadzi już czwartą księżycową misję. Wcześniej (2007, 2010) w stronę Srebrnego Globu poleciały dwie pierwsze sondy programu Chang′e: Chang′e 1 i 2. Miały tylko orbitować wokół satelity i badać go z oddali. W 2013 r. Chińczycy osadzili na powierzchni Księżyca sondę Chang′e 3 i „Jadeitowego Królika”, czyli łazik Yutu, który dość szybko uległ awarii. W maju tego samego roku wysłali między Ziemię a Księżyc satelitę telekomunikacyjnego Queqiao, który miał zapewnić łączność z niewidzialną z naszej perspektywy tzw. ciemną stroną Księżyca. Z kolei 3 stycznia tego roku misję z powodzeniem wykonała sonda Chang′e 4. Osiadła niemal pionowo i miękko w kraterze im. Theodore′a von Karmana, największym kraterze uderzeniowym Księżyca. Znajduje się on właśnie po ciemnej stronie Srebrnego Globu, na której nikt jeszcze niczego nie osadził. To duży sukces. Chińczycy mogą być z niego dumni. Sonda uwolniła kolejny łazik: Yutu 2.

Mniej szczęścia mieli Hindusi, których sonda Chandrayaan 2, przy podchodzeniu do lądowania 350 km od krateru Basen Biegun Południowy-Aitken 6 września tego roku, uległa awarii na wysokości ok. 2 km nad powierzchnią Księżyca. Kontrolerzy lotu utracili z nią kontakt. Wcześniej, w 2008 r., Hindusi umieścili na orbicie satelity sondę Chandrayaan 1.

Podobnie nie powiodła się misja izraelskiej sondy Beresheet, która 11 kwietnia tego roku miała wylądować w północnym obszarze morza księżycowego Mare Serentitas. Podczas lądowania zawiodła jednostka nawigacyjna sondy i jej silnik główny. Była to nietypowa misja, bo po raz pierwszy w historii została przygotowana i przeprowadzona przez prywatną firmę, organizację SpaceIL założoną w 2011 r. przez trzech izraelskich inżynierów.

Niepowodzenia nie zniechęcą jednak ani agencji kosmicznych, ani nawet prywatnych firm. Prób będzie więcej i w perspektywie kilku, kilkunastu lat być może zacznie się latać na Księżyc tak jak dziś na ISS.

Co takiego jest na Księżycu?

W wyścigu na Księżyc nie chodzi tylko o prestiż i uznanie. Sam Księżyc jest bardzo ciekawy, ważny i na pewno wart zachodu. Od czasu misji sondy US Clementine w 1994 r. spodziewano się obecności wodnego lodu w południowo-okołobiegunowych kraterach. Potwierdziło to późniejsze wykrycie nadwyżki tzw. chłodnych neutronów – stygnących i zwalniających szczególnie po zderzeniach z jądrami wodoru – dokonane w końcu lat 90. przez sondę Lunar Prospector. Znaczyło to, że kratery południowego bieguna są bardzo zasobne w wodór, a więc najpewniej jest tam woda (lód wodny) lub uwodnione minerały.

Na początku października 2009 r. sonda Lunar CRater Observation and Sensing Satellite, okrążająca satelitę już od czerwca, skierowała się na cel i w odległości ok. 87 tys. km od jego powierzchni odłączyła ważący prawie 2,5 tony człon uderzeniowy EDUS, czyli górny pierścień rakiety nośnej Atlas V. Ten z prędkością 2,5 km na sekundę uderzył we wnętrze krateru Cebeus blisko bieguna południowego. Uderzenie wytworzyło 27-km średnicy dziurę i spowodowało wyrzucenie ponad 300 ton materii. Chwilę potem sonda wyposażona w kilka spektrometrów i kamer przeleciała przez obłok tej materii, analizując jej skład, po czym też uderzyła w powierzchnię Księżyca. NASA potwierdziła, że w materii odnaleziono wyraźne spektrometryczne ślady wody. Wstępnie ustalono, że jej ilość w badanej próbce to ok. 100 kg, a Anthony Colaprete z NASA, główny badacz tych danych, stwierdził: „Nie będzie przesadą, gdy powiem, że w tym miejscu Księżyc jest wilgotniejszy niż pustynia Atacama w Chile”.

Świat szuka helu-3 w kosmosie

Ale na Księżycu jest nie tylko woda, jest też hel, a zwłaszcza jego trwały izotop hel-3. Hel jest w kosmosie drugim po wodorze najpowszechniej występującym pierwiastkiem, jednak na Ziemi jest go bardzo mało, a helu-3 nie ma prawie w ogóle. Tymczasem już dzisiaj jest on wykorzystywany w czujnikach neutronów, m.in. na stanowiskach kontroli w portach lotniczych i na granicach, w przemyśle wydobywczym, w instalacjach badawczych i przemysłowych itd. Dotychczas hel-3 otrzymywano głównie z rozpadu trytu, izotopu wodoru, przy produkcji broni jądrowej. Podczas zimnej wojny, gdy produkowano tej broni dużo i w USA, i w ZSRR, helu-3 było sporo, ale teraz to źródło niemal wyschło, więc od początku wieku jego cena wzrosła kilkunastokrotnie (do tysięcy zł za gram). A wzrośnie jeszcze po stokroć, gdy uda się w końcu - prawdopodobnie w budowanym eksperymentalnym reaktorze ITER we Francji - opanować technologię kontrolowanej fuzji, czyli jądrowej syntezy pierwiastków, ponieważ hel-3 i deuter (izotop wodoru) dają tę reakcję przy najniższej możliwej temperaturze. Wtedy problem energii na Ziemi zostanie ostatecznie i całkowicie rozwiązany. I to jest przyszłość.

Hel-3 tworzy się na Słońcu i wchodzi w skład wiatru słonecznego, który nieustannie i bez przeszkód penetruje powierzchnię naszego satelity pozbawionego pola magnetycznego i atmosfery. Szacuje się, że w regolicie księżycowym są miliony ton tego izotopu. Dlatego wszyscy myślą teraz o powrocie na Księżyc, który może w niedalekiej przyszłości stać się bardzo atrakcyjny. Wraz ze wzrostem cen i zapotrzebowaniem na hel-3 to po prostu będzie opłacalne. Ale jeszcze nie takie proste – żeby uzyskać tonę helu-3, trzeba poddać wysokiej temperaturze ok. 200 ton księżycowego pyłu.

Poza tym Księżyc może skrywać jeszcze naprawdę wiele zagadek i skarbów. Jakich? Dowiemy się, gdy różne agencje kosmiczne i firmy zaczną wreszcie dokładnie go eksplorować.

Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Świat

Dyplomaci jak hostessy – tak działa polskie MSZ

PiS w zasadzie nie prowadzi polityki zagranicznej. Nie potrzebuje więc doświadczonych ambasadorów. Chyba że do roli hostess.

Grzegorz Rzeczkowski
09.10.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną