User Tools

Site Tools


start

Xin cho danh Thầy vinh hiển

Năm 1986 nghệ sĩ khái niệm về một thuộc địa âm lịch

Thuộc địa của Mặt trăng là đề xuất thành lập một cộng đồng nhân loại vĩnh cửu hoặc Các ngành công nghiệp robot trên Mặt Trăng [1][2]

Khám phá nước mặt trăng ở các cột mặt trăng bởi Chandrayaan-1 đã làm mới sự quan tâm đến Mặt Trăng. Việc định vị một thuộc địa như vậy ở một trong các cực âm cũng sẽ tránh được vấn đề của các đêm dài âm lịch - dài khoảng 354 giờ, [3] hơn hai tuần - và cho phép thuộc địa tận dụng ánh sáng mặt trời liên tục để tạo ra năng lượng mặt trời [4]

Sự cư trú của con người vĩnh viễn trên cơ thể hành tinh ngoài Trái đất là một trong những chủ đề phổ biến nhất của khoa học viễn tưởng. Khi công nghệ đã tiến bộ, và mối quan tâm về tương lai của nhân loại trên trái đất đã tăng lên, tầm nhìn của việc thực dân hóa không gian như một mục tiêu có thể đạt được và đáng giá đã đạt được đà. [5][6] Do gần Trái đất, Mặt trăng được xem là tốt nhất và vị trí rõ ràng nhất cho thuộc địa vĩnh viễn đầu tiên ngoài hành tinh. Hiện nay, vấn đề chính cản trở sự phát triển của một thuộc địa là chi phí cao của chuyến bay vũ trụ. [7]

Ngoài ra còn có một số dự án đã được đề xuất cho tương lai gần bởi các công ty khởi nghiệp du lịch vũ trụ cho du lịch trên Mặt trăng.

Đề xuất [ chỉnh sửa ]

Khái niệm nghệ thuật từ NASA cho thấy các phi hành gia bước vào một tiền đồn mặt trăng

Khái niệm về một thuộc địa âm có nguồn gốc trước thời đại vũ trụ. Năm 1638, Giám mục John Wilkins viết Một bài diễn văn liên quan đến một thế giới mới và một hành tinh khác, trong đó ông đã dự đoán thuộc địa của con người trên Mặt trăng [8] Konstantin Tsiolkovsky (1857–1935). [9] Từ những năm 1950 trở đi, một số khái niệm và thiết kế đã được đề xuất bởi các nhà khoa học, kỹ sư và những người khác.

Năm 1954, nhà văn khoa học viễn tưởng Arthur C. Clarke đề xuất một cơ sở mặt trăng của các mô-đun bơm hơi được bao phủ trong bụi âm lịch để cách nhiệt. [10] Một tàu vũ trụ, lắp ráp trong quỹ đạo Trái đất thấp, sẽ phóng lên Mặt trăng, và các phi hành gia sẽ thiết lập lên các mô-đun giống như lều tuyết và cột phát thanh inflatable. Các bước tiếp theo sẽ bao gồm việc thiết lập một mái vòm lớn hơn, vĩnh viễn; một máy lọc không khí dựa trên tảo; một lò phản ứng hạt nhân để cung cấp năng lượng; và các khẩu pháo điện từ để khởi động hàng hóa và nhiên liệu cho các tàu liên hành tinh trong vũ trụ.

Năm 1959, John S. Rinehart cho rằng thiết kế an toàn nhất sẽ là một cấu trúc có thể "[float] trong một đại dương bụi", vì lúc đó khái niệm này được vạch ra, các lý thuyết có thể dặm sâu bụi đại dương trên mặt trăng. [11] Thiết kế được đề xuất bao gồm một nửa hình trụ với nửa vòm ở cả hai đầu, với một lá chắn micrometeoroid đặt trên cơ sở.

Dự án Horizon [ sửa ]

Dự án Horizon là một nghiên cứu năm 1959 về kế hoạch của quân đội Hoa Kỳ thiết lập pháo đài trên Mặt trăng vào năm 1967. [12] Heinz-Hermann Koelle, một kỹ sư tên lửa của Cơ quan tên lửa đạn đạo quân đội Đức (ABMA) đã dẫn đầu nghiên cứu Dự án Horizon. Nó đã được đề xuất rằng việc hạ cánh đầu tiên sẽ được thực hiện bởi hai "phi hành gia người lính" vào năm 1965 và nhiều công nhân xây dựng sẽ sớm làm theo. Nó được đặt ra rằng thông qua nhiều lần phóng (61 Saturn Is và 88 Saturn C-2), 245 tấn hàng hóa có thể được vận chuyển đến tiền đồn vào năm 1966.

Dự án Lunex Chỉnh sửa ]

Dự án Lunex là một kế hoạch của Không quân Hoa Kỳ cho hạ cánh có người lái trước Chương trình Apollo vào năm 1961. Nó dự tính một Không quân ngầm không quân 21 dựa trên Mặt trăng vào năm 1968 với tổng chi phí 7,5 tỷ đô la.

Căn cứ dưới mặt đất [ sửa ]

Năm 1962, John DeNike và Stanley Zahn xuất bản ý tưởng của họ về một căn cứ dưới mặt đất nằm ở Biển Yên bình. [10] cơ sở sẽ là một nhóm gồm 21 người, trong các mô-đun đặt cách mặt dưới bốn mét, được cho là cung cấp che chắn bức xạ ngang bằng với bầu khí quyển của Trái Đất. DeNike và Zahn ủng hộ các lò phản ứng hạt nhân để sản xuất năng lượng, vì chúng hiệu quả hơn các tấm pin mặt trời, và cũng sẽ khắc phục các vấn đề với những đêm dài âm lịch. Đối với hệ thống hỗ trợ sự sống, một bộ trao đổi khí dựa trên tảo đã được đề xuất.

[ sửa ]

Năm 2007, Jim Burke, thuộc Đại học Không gian Quốc tế tại Pháp, cho biết mọi người nên có kế hoạch bảo tồn văn hóa nhân loại trong trường hợp ngừng nền văn minh tác động tiểu hành tinh với Trái đất. Một đề xuất của Lunar Noah Ark đã được đề xuất [13] Kế hoạch tiếp theo có thể được thực hiện bởi Nhóm công tác thăm dò âm lịch quốc tế (ILEWG). [14] [15] [16]

Năm 2016, Johann-Dietrich Wörner, Giám đốc ESA, đề xuất Làng Trăng Quốc tế là tổ chức phi chính phủ (NGO), [17] và vào tháng 11 năm 2017, Hiệp hội Làng Trăng được thành lập. [18][19] Tổ chức này nhằm mục đích thúc đẩy các cuộc thảo luận quốc tế để thúc đẩy việc thực hiện một khu định cư vĩnh viễn gần cực nam mặt trăng.

Khám phá mặt trăng [ chỉnh sửa ]

Thăm dò vào năm 2017 [ chỉnh sửa ]

Thăm dò bề mặt mặt trăng bằng tàu vũ trụ bắt đầu vào năm 1959 với Chương trình Luna của Liên Xô. Luna 1 bị mất mặt trăng, nhưng Luna 2 đã hạ cánh cứng (tác động) vào bề mặt của nó, và trở thành vật thể nhân tạo đầu tiên trên cơ thể ngoài trái đất. Cùng năm đó, sứ mệnh của Luna 3 đã phát sóng những bức ảnh về Trái đất mặt trăng cho đến nay không nhìn thấy được, đánh dấu sự khởi đầu của một loạt các cuộc thám hiểm âm lịch robot kéo dài hàng thập kỷ.

Trả lời chương trình thăm dò không gian của Liên Xô, Tổng thống Mỹ John F. Kennedy đã nói với Quốc hội Hoa Kỳ vào ngày 25 tháng 5: "Tôi tin rằng quốc gia này nên tự cam kết đạt được mục tiêu, trước khi thập kỷ này kết thúc một người trên Mặt trăng và đưa anh ta trở về Trái Đất một cách an toàn. " Cùng năm đó, lãnh đạo Liên Xô đã đưa ra một số tuyên bố công khai đầu tiên về việc hạ cánh một người trên Mặt trăng và thiết lập một nền tảng âm lịch.

Cuộc thám hiểm phi hành đoàn của mặt trăng bắt đầu vào năm 1968 khi tàu vũ trụ Apollo 8 quay quanh Mặt trăng với ba phi hành gia trên tàu. Đây là quan điểm trực tiếp đầu tiên của nhân loại về phía xa. Năm sau, Apollo Lunar Module Apollo hạ cánh xuống hai phi hành gia trên Mặt trăng, chứng tỏ khả năng của con người đi đến Mặt Trăng, thực hiện công việc nghiên cứu khoa học ở đó, và mang về các vật liệu mẫu.

Nhiệm vụ bổ sung lên Mặt trăng tiếp tục giai đoạn thăm dò này. Năm 1969, phi vụ Apollo 12 hạ cánh bên cạnh tàu vũ trụ Surveyor 3, thể hiện khả năng hạ cánh chính xác. Việc sử dụng một chiếc xe có người lái trên bề mặt Mặt Trăng đã được chứng minh vào năm 1971 với chiếc Lunar Rover trong Apollo 15. Apollo 16 đã hạ cánh đầu tiên trong vùng cao nguyên âm lịch. Tuy nhiên, sự quan tâm đến việc khám phá thêm Mặt trăng đã bắt đầu suy yếu trong cộng đồng người Mỹ. Năm 1972, Apollo 17 là sứ mệnh mặt trăng cuối cùng của Apollo, và các nhiệm vụ được lên kế hoạch tiếp theo đã bị loại bỏ theo chỉ thị của Tổng thống Nixon. Thay vào đó, tập trung đã được chuyển sang tàu con thoi Space và các nhiệm vụ phi hành đoàn ở gần quỹ đạo Trái Đất.

Ngoài lợi nhuận khoa học, chương trình Apollo còn cung cấp những bài học quý giá về cuộc sống và làm việc trong môi trường âm lịch. [20]

mặt trăng. Tuy nhiên, vào năm 1966, Luna 9 là chiếc đầu dò đầu tiên để đạt được điểm hạ cánh mềm mại và quay trở lại những bức ảnh cận cảnh của bề mặt mặt trăng. Luna 16 năm 1970 đã trả lại các mẫu đất mặt trăng của Liên Xô đầu tiên, trong khi vào năm 1970 và 1973 trong chương trình Lunokhod, hai máy bay robot đã đáp xuống Mặt trăng. Lunokhod 1 khám phá bề mặt mặt trăng trong 322 ngày, và Lunokhod 2 hoạt động trên mặt trăng khoảng bốn tháng nhưng chỉ phủ thêm một khoảng cách thứ ba. 1974 chứng kiến ​​sự kết thúc của Moonshot của Liên Xô, hai năm sau cuộc đổ bộ có người lái cuối cùng của Mỹ. Bên cạnh việc hạ cánh có người lái, một chương trình mặt trăng của Liên Xô bị bỏ rơi bao gồm việc xây dựng cơ sở mặt trăng "Zvezda", là dự án chi tiết đầu tiên với các mô hình phát triển của các phương tiện thám hiểm [21] và các mô-đun bề mặt [22]

In những thập kỷ sau, sự quan tâm đến việc khám phá Mặt trăng đã giảm đi đáng kể, và chỉ có một vài người đam mê chuyên dụng ủng hộ sự trở lại. Tuy nhiên, bằng chứng về băng đá ở các cực được thu thập bởi các nhiệm vụ của Clementine (1994) và Lunar Prospector (1998) của NASA đã đưa ra một số thảo luận, [23][24] cũng như sự phát triển tiềm năng của một chương trình không gian Trung Quốc dự tính nhiệm vụ riêng của mình lên Mặt trăng. 19659050] Nghiên cứu tiếp theo cho rằng có ít băng hơn (nếu có) so với suy nghĩ ban đầu, nhưng vẫn có thể có một số tiền gửi hydro có thể sử dụng dưới các dạng khác. [26] Tuy nhiên, vào tháng 9 năm 2009, đầu dò Chandrayaan Ấn Độ, mang theo một thiết bị ISRO, phát hiện rằng đất mặt trăng chứa 0,1% trọng lượng nước, các giả thuyết đảo lộn đã tồn tại trong 40 năm. [27]

Năm 2004, Tổng thống Mỹ George W. Bush gọi để có kế hoạch trả lại các nhiệm vụ được giao cho Mặt trăng vào năm 2020 (kể từ khi bị hủy bỏ - xem chương trình Constellation). Vào ngày 18 tháng 6 năm 2009, sứ mệnh LCROSS / LRO của NASA đến mặt trăng đã được đưa ra. Sứ mệnh LCROSS được thiết kế để thu thập thông tin nghiên cứu để hỗ trợ các nhiệm vụ thám hiểm mặt trăng trong tương lai và được lên kế hoạch kết thúc với một vụ va chạm có kiểm soát của thủ công trên bề mặt mặt trăng. [28] Nhiệm vụ của LCROSS kết thúc theo kế hoạch với tác động được kiểm soát của nó vào ngày 9 tháng 10 năm 2009 [29] [30]

Năm 2010, do giảm bớt sự chiếm đoạt của Quốc hội NASA, Tổng thống Barack Obama đã dừng hoạt động thăm dò âm lịch trước đó của chính quyền Bush và chỉ đạo tập trung vào thủy thủ đoàn nhiệm vụ cho các tiểu hành tinh và sao Hỏa, cũng như mở rộng hỗ trợ cho Trạm vũ trụ quốc tế [31]

Nhiệm vụ phi hành đoàn theo kế hoạch 2021 - 2036 [ sửa ]

Năm 2016, Nga đang có kế hoạch bắt đầu xây dựng một thuộc địa của con người trên mặt trăng vào năm 2030. Ban đầu, căn cứ Mặt trăng sẽ được tổ chức bởi không quá 4 người, với số lượng của họ sau đó tăng lên tối đa 12 người. [32] Nhật Bản cũng có kế hoạch để la nd một người đàn ông trên mặt trăng vào năm 2030, [33] trong khi Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa hiện đang lên kế hoạch hạ cánh một con người trên Mặt trăng vào năm 2036 (xem Chương trình Thăm dò Âm lịch Trung Quốc) [34]

Hoa Kỳ hiện đang (2017) có kế hoạch gửi một phi vụ phi hành đoàn lên quỹ đạo (nhưng không phải tiếp đất) Mặt trăng vào năm 2021. [35] Trong khi chính quyền Hoa Kỳ Trump kêu gọi trả lại các nhiệm vụ phi hành đoàn lên Mặt trăng, hiện tại (2018) không được phép tài trợ cho bất kỳ sứ mệnh âm lịch nào trong vòng 20 năm tới. Chính quyền hiện tại đã tập trung tài trợ cho các nhiệm vụ của sao Hỏa. [36][37] Điều mà Tổng thống Trump yêu cầu là phát triển một trạm quỹ đạo mặt trăng được gọi là Lunar Orbital Platform-Gateway. Một mục tiêu đã nêu của công ty hàng không vũ trụ SpaceX là cho phép tạo ra một thuộc địa trên Mặt trăng bằng cách sử dụng hệ thống khởi động BFR sắp tới của nó. Tỷ phú Jeff Bezos đã vạch ra kế hoạch của mình cho một cơ sở mặt trăng trong thập kỷ tới [38]

Băng nước mặt trăng [ chỉnh sửa ]

Bắt đầu với Trăng tròn đầy đủ trong video này, camera bay đến cực nam mặt trăng và cho thấy các khu vực của bóng vĩnh viễn.

Vào ngày 24 tháng 9 năm 2009, Tạp chí Khoa học báo cáo rằng Thợ mỏ Mặt trăng Mỏ (M 3 ) trên Tổ chức Nghiên cứu Không gian Ấn Độ (ISRO) [19459028Chandrayaan-1 đã phát hiện nước trên Mặt Trăng [39] M 3 phát hiện các đặc điểm hấp thụ gần 2,8–3.0 μm (0,00011–0.00012 in) trên bề mặt Mặt trăng. Đối với các thân silicat, các đặc tính như vậy thường được quy cho các vật liệu chứa hydroxyt và / hoặc nước. Trên Mặt Trăng, đặc điểm này được xem là một sự hấp thụ phân bố rộng rãi xuất hiện mạnh nhất ở các vĩ độ cao mát và tại một số miệng núi lửa feldspathic tươi. Thiếu sự tương quan của tính năng này trong dữ liệu M 3 với dữ liệu phổ kế neutron H cho thấy sự hình thành và duy trì OH và H 2 O là một quá trình lướt sóng liên tục. OH / H 2 O quy trình sản xuất có thể nuôi bẫy cực lạnh và làm cho âm lịch regolith một nguồn ứng cử viên của các chất bay hơi cho thăm dò của con người.

Mặt trăng Mineralogy Mapper (M 3 ), một quang phổ hình ảnh, là một trong 11 công cụ trên tàu Chandrayaan-1, có nhiệm vụ kết thúc sớm vào ngày 29 tháng 8 năm 2009. [40] M 3 là nhằm cung cấp bản đồ khoáng sản đầu tiên của toàn bộ bề mặt mặt trăng.

Các nhà khoa học Lunar đã thảo luận về khả năng của các kho chứa nước trong nhiều thập kỷ. Họ đang ngày càng "tự tin rằng cuộc tranh luận kéo dài nhiều thập kỷ đã qua" một báo cáo cho biết. "Mặt trăng, trên thực tế, có nước ở tất cả các nơi, không chỉ bị nhốt trong các khoáng chất, mà rải rác khắp bề mặt bị vỡ, và, có khả năng, ở dạng khối hoặc tấm băng ở độ sâu." Các kết quả từ nhiệm vụ Chandrayaan cũng "cung cấp một loạt các tín hiệu chảy nước." [41] [42]

Vào ngày 13 tháng 11 năm 2009 , NASA thông báo rằng sứ mệnh LCROSS đã phát hiện ra một lượng lớn băng nước trên Mặt Trăng quanh vùng tác động LCROSS tại Cabeus. Robert Zubrin, chủ tịch của Hiệp hội sao Hỏa, đã chuyển hóa thuật ngữ 'lớn': “Miệng hố 30 m bị phóng ra bởi đầu dò chứa 10 triệu kg regolith. Trong ejecta này, ước lượng 100 kg nước đã được phát hiện. mười phần triệu, là nồng độ nước thấp hơn so với nồng độ nước trong đất của các sa mạc khô nhất của Trái Đất. Ngược lại, chúng tôi đã tìm thấy các khu vực có kích thước lục địa trên sao Hỏa, 600.000 phần triệu, hoặc 60% trọng lượng nước "[43] Mặc dù Mặt Trăng rất khô trên toàn bộ, nơi mà tác động của lực va chạm LCROSS được chọn cho nồng độ nước đá cao. Tính toán của Tiến sĩ Zubrin không phải là cơ sở lý tưởng để ước lượng tỷ lệ nước trong regolith tại vị trí đó. Các nhà nghiên cứu có chuyên môn trong khu vực đó ước tính rằng regolith tại vị trí tác động chứa 5,6 ± 2,9% nước đá, và cũng lưu ý sự hiện diện của các chất dễ bay hơi khác. Hydrocacbon, vật liệu chứa lưu huỳnh, carbon dioxide, carbon monoxide, mêtan và amoniac đã có mặt. [44]

Vào tháng 3 năm 2010, NASA báo cáo rằng những phát hiện của radar mini-SAR trên tàu Chandrayaan-1 phù hợp với các mỏ đá ở cực bắc của Mặt trăng. Người ta ước tính có ít nhất 600 triệu tấn băng ở cực bắc trong những tấm băng tương đối tinh khiết dày ít nhất vài mét [45]

Vào tháng 3 năm 2014, các nhà nghiên cứu trước đây đã xuất bản các báo cáo về sự phong phú của nước trên Mặt trăng, báo cáo những phát hiện mới đã tinh chỉnh dự đoán của họ thấp hơn đáng kể. [46]

Năm 2018, nó được thông báo rằng dữ liệu hồng ngoại M 3 từ Chandrayaan-1 đã được phân tích lại để xác nhận sự tồn tại của nước trên các vùng cực rộng của các vùng cực của Mặt Trăng [47]

Những thuận lợi và bất lợi [ sửa ]

Đặt một thuộc địa trên cơ thể tự nhiên sẽ cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho xây dựng và các công dụng khác trong không gian, bao gồm che chắn từ bức xạ vũ trụ. Năng lượng cần thiết để gửi các vật thể từ Mặt Trăng đến không gian nhỏ hơn nhiều so với Trái Đất đến không gian. Điều này có thể cho phép Mặt Trăng hoạt động như một nguồn vật liệu xây dựng trong không gian âm lịch. Tên lửa được phóng từ Mặt trăng sẽ yêu cầu ít nhiên liệu được sản xuất tại địa phương hơn so với các tên lửa được phóng từ Trái Đất. Một số đề xuất bao gồm sử dụng các thiết bị tăng tốc điện (trình điều khiển khối lượng) để đẩy các vật thể ra khỏi Mặt trăng mà không cần xây dựng tên lửa. Những người khác đã đề xuất tethers trao đổi đà (xem bên dưới). Hơn nữa, Mặt trăng có một số lực hấp dẫn, mà cho đến nay có thể rất quan trọng đối với sự phát triển của thai nhi và sức khỏe con người lâu dài. [48][49] Liệu lực hấp dẫn của Mặt trăng (khoảng một phần sáu Trái đất) có phù hợp với mục đích này hay không không chắc chắn.

Ngoài ra, Mặt Trăng là cơ thể lớn gần nhất trong Hệ Mặt trời với Trái đất. Trong khi một số tiểu hành tinh xuyên qua Trái đất thỉnh thoảng đi qua gần hơn, khoảng cách của Mặt trăng luôn nằm trong phạm vi nhỏ gần 384,400 km. Khoảng cách này có một số ưu điểm:

  • Một cơ sở mặt trăng có thể là một trang web để phóng tên lửa với nhiên liệu được sản xuất tại địa phương cho các hành tinh xa xôi như sao Hỏa. Việc phóng tên lửa từ Mặt trăng sẽ dễ dàng hơn so với Trái Đất vì lực hấp dẫn của Mặt Trăng thấp hơn, đòi hỏi vận tốc thoát thấp hơn. Vận tốc thoát thấp hơn sẽ yêu cầu ít nhiên liệu đẩy hơn, nhưng không đảm bảo rằng ít nhiên liệu đẩy hơn sẽ tốn ít tiền hơn so với yêu cầu để phóng từ Trái đất. Tuy nhiên, khai thác tiểu hành tinh có thể hữu ích trong việc giảm các chi phí khác nhau được tích luỹ trong quá trình xây dựng và quản lý cơ sở mặt trăng và các hoạt động của nó.
  • Năng lượng cần thiết để gửi các vật thể từ Trái Đất đến Mặt Trăng thấp hơn so với hầu hết các cơ quan khác. [19659082ThờigianvậnchuyểnngắnCácphihànhgiaApollođãthựchiệnchuyếnđitrongbangàyvàcáccôngnghệtươnglaicóthểcảithiệntrongthờigiannày
  • Thời gian vận chuyển ngắn cũng sẽ cho phép nguồn cung cấp khẩn cấp nhanh chóng đạt được thuộc địa Mặt Trăng hoặc cho phép nhân viên di tản nhanh chóng Mặt trăng đến Trái đất trong trường hợp khẩn cấp. Điều này có thể là một cân nhắc quan trọng khi thiết lập thuộc địa đầu tiên của con người.
  • Nếu một căn cứ dài hạn được xây dựng trên Mặt trăng, phơi nhiễm sẽ cho thấy ảnh hưởng của lực hấp dẫn thấp trên con người trong một khoảng thời gian dài. Những kết quả này có thể cho thấy khả năng tồn tại của một căn cứ dài hạn hoặc thuộc địa sao Hỏa.
  • Thời gian giao tiếp của chuyến đi vòng quanh Trái đất ít hơn ba giây, cho phép trò chuyện thoại và video gần như bình thường và cho phép một số loại điều khiển từ xa kiểm soát các máy từ Trái đất không thể cho bất kỳ cơ quan thiên thể nào khác. Sự chậm trễ đối với các hệ mặt trời khác là phút hoặc giờ; ví dụ, thời gian giao tiếp khứ hồi giữa Trái đất và Sao Hỏa dao động từ khoảng 8 đến 40 phút. Điều này, một lần nữa, có thể đặc biệt có giá trị trong một thuộc địa sớm, nơi mà các vấn đề đe dọa tính mạng đòi hỏi sự hỗ trợ của Trái Đất có thể xảy ra.
  • Trên mặt trăng gần mặt, Trái Đất xuất hiện lớn và luôn luôn nhìn thấy như một vật thể sáng hơn Mặt Trăng 60 lần. xuất hiện từ Trái đất, không giống như các địa điểm xa xôi hơn nơi Trái đất sẽ được nhìn thấy chỉ đơn thuần là một vật thể giống sao, giống như các hành tinh xuất hiện từ Trái Đất. Kết quả là, một thuộc địa mặt trăng có thể cảm thấy ít xa hơn đối với con người sống ở đó.
  • Xây dựng các cơ sở quan sát trên Mặt Trăng từ các vật liệu mặt trăng cho phép nhiều lợi ích của các cơ sở không gian mà không cần phải đưa chúng vào vũ trụ. đất mặt trăng, mặc dù nó đặt ra một vấn đề cho bất kỳ bộ phận chuyển động của kính thiên văn, có thể được trộn với ống nano cacbon và epoxies trong việc xây dựng các gương lên đến 50 mét đường kính. [51][52] Nó là tương đối gần đó; nhìn thấy thiên văn không phải là mối quan tâm; một số miệng núi lửa gần cực là vĩnh viễn tối và lạnh, và do đó đặc biệt hữu ích cho kính thiên văn hồng ngoại; và kính thiên văn vô tuyến ở phía xa sẽ được che chắn từ cuộc trò chuyện vô tuyến của Trái đất. [53] Kính viễn vọng thiên văn mặt trăng có thể được làm rẻ với chất lỏng ion. [54]
  • Một trang trại ở phía bắc mặt trăng cực có thể cung cấp tám giờ ánh sáng mặt trời mỗi ngày trong mùa hè địa phương bằng cách luân phiên cây trồng vào và ra khỏi ánh sáng mặt trời liên tục cho toàn bộ mùa hè. Một nhiệt độ có lợi, bảo vệ bức xạ, côn trùng thụ phấn và tất cả các nhu cầu thực vật khác có thể được cung cấp nhân tạo trong mùa hè địa phương với chi phí. Một ước tính cho thấy một trang trại không gian rộng 0,5 hecta có thể nuôi 100 người. [55]

Có một số nhược điểm đối với Mặt Trăng là một khu vực thuộc địa:

  • Đêm dài âm lịch sẽ cản trở sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và yêu cầu một thuộc địa tiếp xúc với bề mặt xích đạo được thiết kế để chịu được nhiệt độ cực lớn (khoảng 95 K (−178.2 ° C) đến khoảng 400 K (127 ° C) ). Một ngoại lệ cho hạn chế này là cái gọi là "đỉnh của ánh sáng vĩnh cửu" nằm ở cực bắc mặt trăng liên tục được tắm trong ánh sáng mặt trời. Vành đai Shackleton Crater, về phía cực nam mặt trăng, cũng có ánh sáng mặt trời gần như không đổi. Các khu vực khác gần các cực có ánh sáng hầu hết thời gian có thể được liên kết trong một lưới điện. Nhiệt độ 1 mét dưới bề mặt Mặt trăng được ước tính gần như không đổi trong khoảng thời gian một tháng thay đổi theo vĩ độ từ gần 220 K (−53 ° C) tại đường xích đạo đến gần 150 K (−123 ° C) tại [56]
  • Mặt Trăng bị cạn kiệt rất nhiều trong các nguyên tố dễ bay hơi, chẳng hạn như nitơ và hydro. Carbon, tạo thành các oxit dễ bay hơi, cũng bị cạn kiệt. Một số đầu dò robot bao gồm Lunar Prospector đã thu thập bằng chứng về hydrogen nói chung trong lớp vỏ mặt trăng phù hợp với những gì được mong đợi từ gió mặt trời, và nồng độ cao hơn gần các cực. [57] Đã có một số bất đồng cho dù hydro phải nhất thiết phải ở trong dạng nước. Nhiệm vụ năm 2009 của Vệ tinh Quan sát và Vệ tinh Mặt trăng (LCROSS) đã chứng minh rằng có nước trên Mặt trăng. [58] Nước này tồn tại dưới dạng băng có thể trộn lẫn trong các tinh thể nhỏ trong regolith trong một phong cảnh lạnh hơn so với những người đã từng khai thác. Các chất bay hơi khác chứa cacbon và nitơ được tìm thấy trong cùng một cái bẫy lạnh như băng. [44] Nếu không có đủ phương tiện để phục hồi những chất bay hơi trên Mặt trăng này, chúng sẽ cần phải được nhập từ một số nguồn khác để hỗ trợ quá trình công nghiệp và cuộc sống. Các chất dễ bay hơi sẽ cần được tái chế một cách nghiêm ngặt. Điều này sẽ hạn chế tốc độ tăng trưởng của thuộc địa và giữ cho nó phụ thuộc vào nhập khẩu. Chi phí vận chuyển nhập khẩu các chất bay hơi từ Trái đất có thể được giảm xuống bằng cách xây dựng giai đoạn trên của các tàu cung cấp sử dụng vật liệu có nhiều chất bay hơi, chẳng hạn như sợi carbon và nhựa. [ citation needed ] thông báo của đài quan sát Keck rằng tiểu hành tinh Trojan 617 Patroclus, [59] và có thể có số lượng lớn các vật thể Trojan khác trong quỹ đạo của sao Mộc, có khả năng bao gồm nước đá, với một lớp bụi và lượng nước đá giả định lớn trên tiểu hành tinh gần hơn, vành đai chính 1 Ceres, gợi ý rằng việc nhập khẩu các chất bay hơi từ khu vực này thông qua mạng lưới giao thông liên hành tinh có thể thực tế trong tương lai không xa. Tuy nhiên, những khả năng này phụ thuộc vào việc sử dụng tài nguyên phức tạp và tốn kém từ hệ thống năng lượng mặt trời từ trung đến bên ngoài, mà không có khả năng trở thành có sẵn cho một thuộc địa Mặt Trăng trong một khoảng thời gian đáng kể.
  • -Sixth g ) lực hấp dẫn trên Mặt Trăng đủ mạnh để ngăn chặn các tác động bất lợi đối với sức khỏe con người trong thời gian dài. Tiếp xúc với vô trọng lượng trong thời gian dài tháng đã được chứng minh là gây ra sự suy giảm của hệ thống sinh lý, chẳng hạn như mất xương và khối lượng cơ bắp và hệ thống miễn dịch bị trầm cảm. Các hiệu ứng tương tự có thể xảy ra trong môi trường trọng lực thấp, mặc dù hầu như tất cả các nghiên cứu về ảnh hưởng sức khỏe của lực hấp dẫn thấp đều bị giới hạn ở trọng lực vi mô
  • Việc thiếu một bầu không khí đáng kể cho kết quả cách nhiệt. [ trích dẫn cần thiết ] Nó cũng để lại bề mặt mặt trăng tiếp xúc với một nửa bức xạ nhiều như trong không gian liên hành tinh (với nửa còn lại bị chặn bởi Mặt trăng bên dưới nó thuộc địa), nâng cao các vấn đề đe dọa sức khỏe từ tia vũ trụ và nguy cơ phơi nhiễm proton từ gió mặt trời. [60] Khi Mặt trăng đi qua từ trường của Trái đất, tấm plasma roi trên bề mặt của nó. Các electron rơi vào Mặt trăng và được phát ra một lần nữa bởi các photon UV ở phía bên ngày nhưng tạo ra điện áp ở phía tối. [61] Điều này làm cho điện tích âm tích lũy từ −200 V đến −1000 V. Xem trường Từ tính của Mặt trăng
  • Việc thiếu một bầu không khí làm tăng cơ hội của các thuộc địa bị ảnh hưởng bởi thiên thạch. Ngay cả sỏi và bụi nhỏ (micrometeoroids) có khả năng gây hại hoặc phá hủy các cấu trúc không được bảo vệ.
  • Bụi mặt trời là một chất thủy tinh cực kỳ mài mòn được tạo thành bởi micrometeorites và không bị trầy xước do thiếu phong hóa. Nó dính vào mọi thứ, có thể làm hỏng thiết bị, và nó có thể độc hại. Kể từ khi nó bị bắn phá bởi các hạt tích điện trong gió mặt trời, nó bị ion hóa cao và cực kỳ có hại khi hít vào. Trong các nhiệm vụ của thập niên 1960 và 70, các phi hành gia phải chịu các vấn đề hô hấp trên các chuyến bay khứ hồi từ Mặt trăng. [62] [63]
  • Trồng cây trên Mặt Trăng đối mặt với nhiều thử thách khó khăn do đêm dài âm lịch (354 giờ), biến đổi cực đoan ở nhiệt độ bề mặt, phơi nắng pháo sáng, đất nghèo nitơ và thiếu côn trùng thụ phấn. Do không có bất kỳ bầu khí quyển nào trên Mặt Trăng, thực vật sẽ cần phải được trồng trong các phòng kín, mặc dù các thí nghiệm đã chỉ ra rằng thực vật có thể phát triển ở áp suất thấp hơn nhiều so với Trái đất. [64] Sử dụng ánh sáng điện để bù cho Đêm 354 giờ có thể khó khăn: một mẫu đất trồng cây trên Trái Đất có công suất ánh sáng mặt trời lên tới 4 megawatt vào buổi trưa. Các thí nghiệm được thực hiện bởi chương trình không gian của Liên Xô trong những năm 1970 cho thấy có thể trồng cây thông thường với ánh sáng 354 giờ, chu kỳ tối đa 354 giờ. [65] Một loạt các khái niệm về nông nghiệp âm lịch đã được đề xuất, [66] bao gồm sử dụng ánh sáng nhân tạo tối thiểu để duy trì thực vật vào ban đêm và sử dụng cây trồng phát triển nhanh có thể được bắt đầu làm cây con với ánh sáng nhân tạo và có thể thu hoạch vào cuối một ngày âm lịch. [67] [19659082] Một trong những khó khăn ít rõ ràng hơn không phải với Mặt trăng mà là với lợi ích chính trị và quốc gia của các quốc gia tham gia vào thực dân. Giả sử rằng những nỗ lực thuộc địa đã có thể vượt qua những khó khăn nêu trên - có khả năng sẽ có những vấn đề liên quan đến quyền của các quốc gia và thuộc địa của họ để khai thác tài nguyên trên bề mặt mặt trăng, tuyên bố chủ quyền lãnh thổ và các vấn đề chủ quyền khác. trước khi một hoặc nhiều quốc gia thành lập một sự hiện diện vĩnh viễn trên Mặt Trăng. Các cuộc đàm phán và tranh luận đang diễn ra liên quan đến Nam Cực là một nghiên cứu điển hình cho các nỗ lực thực dân trong tương lai ở chỗ nó làm nổi bật nhiều cạm bẫy phát triển / sinh sống tại một địa điểm phụ thuộc vào các tuyên bố của nhiều quốc gia có chủ quyền

Vị trí Chỉnh sửa ]

Nhà thiên văn người Nga Vladislav V. Shevchenko đề xuất vào năm 1988 ba tiêu chuẩn sau đây mà một tiền đồn mặt trăng phải đáp ứng: [ trích dẫn cần thiết ]

  • điều kiện tốt cho hoạt động vận chuyển,
  • một số lượng lớn các loại đối tượng tự nhiên và các tính năng trên Mặt trăng của lợi ích khoa học; và
  • tài nguyên thiên nhiên, chẳng hạn như oxy. Sự phong phú của một số khoáng chất, chẳng hạn như sắt oxit, thay đổi đáng kể trên bề mặt mặt trăng [68]

Trong khi một thuộc địa có thể được đặt ở bất cứ đâu, các vị trí tiềm năng cho một thuộc địa âm lịch rơi vào ba loại rộng.

Vùng cực [ sửa ]

Có hai lý do tại sao cực bắc và cực nam của Mặt trăng có thể là địa điểm hấp dẫn cho thuộc địa của con người. Đầu tiên, có bằng chứng cho sự hiện diện của nước ở một số khu vực có bóng râm liên tục gần các cực. [69] Thứ hai, trục quay của Mặt Trăng đủ gần vuông góc với mặt phẳng phẳng mà bán kính của các vòng tròn cực của Mặt Trăng nhỏ hơn 50 km. Do đó, các trạm thu năng lượng có thể được bố trí một cách hợp lý để ít nhất một thiết bị được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời mọi lúc, do đó có thể cấp điện cho các thuộc địa cực gần như độc quyền với năng lượng mặt trời. Năng lượng mặt trời sẽ không có sẵn chỉ trong một nguyệt thực, nhưng những sự kiện này tương đối ngắn và hoàn toàn có thể dự đoán được. Do đó, bất kỳ thuộc địa như vậy sẽ yêu cầu một nguồn cung cấp năng lượng dự trữ có thể tạm thời duy trì một thuộc địa trong các nguyệt thực mặt trăng hoặc trong trường hợp có bất kỳ sự cố hoặc sự cố nào ảnh hưởng đến việc thu năng lượng mặt trời. Các tế bào nhiên liệu hydro sẽ là lý tưởng cho mục đích này, vì hydro cần thiết có thể có nguồn gốc địa phương bằng cách sử dụng nước cực của mặt trăng và năng lượng mặt trời dư thừa. Hơn nữa, do bề mặt không đồng đều của Mặt Trăng, một số địa điểm có ánh sáng mặt trời gần như liên tục. Ví dụ, núi Malapert, nằm gần miệng núi lửa Shackleton ở cực nam mặt trăng, cung cấp một số lợi thế như một trang web:

  • Phần lớn thời gian được phơi nắng (xem Đỉnh Ánh sáng Vĩnh cửu); [70]
  • Khoảng cách với Shackleton Crater (116 km, hay 69,8 mi) có nghĩa là nó có thể cung cấp năng lượng và thông tin liên lạc cho miệng núi lửa. Miệng núi lửa này có giá trị tiềm năng cho quan sát thiên văn. Một dụng cụ hồng ngoại sẽ được hưởng lợi từ nhiệt độ rất thấp. [70]
  • Shoemaker gần đó và các miệng núi lửa khác ở trong bóng tối liên tục, và có thể chứa nồng độ có giá trị của hydro và các chất bay hơi khác. [70]
  • Với độ cao khoảng 5.000 mét (16.000 feet), nó cung cấp đường truyền thông qua một khu vực rộng lớn của Mặt trăng, cũng như Trái đất. [70]
  • Lưu vực Nam Cực-Aitken nằm ở cực nam mặt trăng. Đây là lưu vực tác động lớn thứ hai được biết đến trong Hệ Mặt Trời, cũng như tính năng tác động lâu đời nhất và lớn nhất trên Mặt Trăng, [71] và nên cung cấp cho các nhà địa chất tiếp cận với các lớp sâu hơn của lớp vỏ Mặt Trăng

NASA đã chọn south-polar site for the lunar outpost reference design in the Exploration Systems Architecture Study chapter on lunar architecture.[71]

At the north pole, the rim of Peary Crater has been proposed as a favorable location for a base.[72] Examination of images from the Clementine mission appear to show that parts of the crater rim are permanently illuminated by sunlight (except during lunar eclipses).[72] As a result, the temperature conditions are expected to remain very stable at this location, averaging −50 °C (−58 °F).[72] This is comparable to winter conditions in Earth's Poles of Cold in Siberia and Antarctica. The interior of Peary Crater may also harbor hydrogen deposits.[72]

A 1994[73] bistatic radar experiment performed during the Clementine mission suggested the presence of water ice around the south pole.[23][74] The Lunar Prospector spacecraft reported in 2008 enhanced hydrogen abundances at the south pole and even more at the north pole.[75] On the other hand, results reported using the Arecibo radio telescope have been interpreted by some to indicate that the anomalous Clementine radar signatures are not indicative of ice, but surface roughness.[76] This interpretation, however, is not universally agreed upon.[77]

A potential limitation of the polar regions is that the inflow of solar wind can create an electrical charge on the leeward side of crater rims. The resulting voltage difference can affect electrical equipment, change surface chemistry, erode surfaces and levitate lunar dust.[78]

Equatorial regions[edit]

The lunar equatorial regions are likely to have higher concentrations of helium-3 (rare on Earth but much sought after for use in nuclear fusion research) because the solar wind has a higher angle of incidence.[79] They also enjoy an advantage in extra-Lunar traffic: The rotation advantage for launching material is slight due to the Moon's slow rotation, but the corresponding orbit coincides with the ecliptic, nearly coincides with the lunar orbit around Earth, and nearly coincides with the equatorial plane of Earth.

Several probes have landed in the Oceanus Procellarum area. There are many areas and features that could be subject to long-term study, such as the Reiner Gamma anomaly and the dark-floored Grimaldi crater.

Far side[edit]

The lunar far side lacks direct communication with Earth, though a communication satellite at the L2 Lagrangian point, or a network of orbiting satellites, could enable communication between the far side of the Moon and Earth.[80] The far side is also a good location for a large radio telescope because it is well shielded from the Earth.[81] Due to the lack of atmosphere, the location is also suitable for an array of optical telescopes, similar to the Very Large Telescope in Chile.[50] To date, there has been no ground exploration of the far side.

Scientists have estimated that the highest concentrations of helium-3 can be found in the maria on the far side, as well as near side areas containing concentrations of the titanium-based mineral ilmenite. On the near side the Earth and its magnetic field partially shields the surface from the solar wind during each orbit. But the far side is fully exposed, and thus should receive a somewhat greater proportion of the ion stream.[82]

Lunar lava tubes[edit]

High Sun view of a 100 meter deep lunar pit crater that may provide access to a lava tube

Lunar lava tubes are a potential location for constructing a lunar base. Any intact lava tube on the Moon could serve as a shelter from the severe environment of the lunar surface, with its frequent meteorite impacts, high-energy ultra-violet radiation and energetic particles, and extreme diurnal temperature variations. Lava tubes provide ideal positions for shelter because of their access to nearby resources. They also have proven themselves as a reliable structure, having withstood the test of time for billions of years.

An underground colony would escape the extreme of temperature on the Moon's surface. The average temperature on the surface of the Moon is about −5 °C. The day period (about 354 hours) has an average temperature of about 107 °C (225 °F), although it can rise as high as 123 °C (253 °F). The night period (also 354 hours) has an average temperature of about −153 °C (−243 °F).[83] Underground, both periods would be around −23 °C (−9 °F), and humans could install ordinary heaters.[84]

One such lava tube was discovered in early 2009.[85]

Structure[edit]

Habitat[edit]

There have been numerous proposals regarding habitat modules. The designs have evolved throughout the years as mankind's knowledge about the Moon has grown, and as the technological possibilities have changed. The proposed habitats range from the actual spacecraft landers or their used fuel tanks, to inflatable modules of various shapes. Some hazards of the lunar environment such as sharp temperature shifts, lack of atmosphere or magnetic field (which means higher levels of radiation and micrometeoroids) and long nights, were unknown early on. Proposals have shifted as these hazards were recognized and taken into consideration.

Underground colonies[edit]

Some suggest building the lunar colony underground, which would give protection from radiation and micrometeoroids. This would also greatly reduce the risk of air leakage, as the colony would be fully sealed from the outside except for a few exits to the surface.

The construction of an underground base would probably be more complex; one of the first machines from Earth might be a remote-controlled excavating machine. Once created, some sort of hardening would be necessary to avoid collapse, possibly a spray-on concrete-like substance made from available materials.[86] A more porous insulating material also made in-situ could then be applied. Rowley & Neudecker have suggested "melt-as-you-go" machines that would leave glassy internal surfaces.[87]Mining methods such as the room and pillar might also be used. Inflatable self-sealing fabric habitats might then be put in place to retain air. Eventually an underground city can be constructed. Farms set up underground would need artificial sunlight. As an alternative to excavating, a lava tube could be covered and insulated, thus solving the problem of radiation exposure. An alternative solution is studied in Europe by students to excavate a habitat in the ice-filled craters of the moon.[88]

Surface colonies[edit]

Variant for habitat creation on the surface or over lava tube

A possibly easier solution would be to build the lunar base on the surface, and cover the modules with lunar soil. The lunar soil is composed of a unique blend of silica and iron-containing compounds that may be fused into a glass-like solid using microwave energy.[89] Blacic has studied the mechanical properties of lunar glass and has shown that it is a promising material for making rigid structures, if coated with metal to keep moisture out.[90] This may allow for the use of "lunar bricks" in structural designs, or the vitrification of loose dirt to form a hard, ceramic crust.

A lunar base built on the surface would need to be protected by improved radiation and micrometeoroid shielding. Building the lunar base inside a deep crater would provide at least partial shielding against radiation and micrometeoroids. Artificial magnetic fields have been proposed[91][92] as a means to provide radiation shielding for long range deep space crewed missions, and it might be possible to use similar technology on a lunar colony. Some regions on the Moon possess strong local magnetic fields that might partially mitigate exposure to charged solar and galactic particles.[93]

In a turn from the usual engineer-designed lunar habitats, London-based Foster + Partners architectural firm proposed a building construction 3D-printer technology in January 2013 that would use lunar regolith raw materials to produce lunar building structures while using enclosed inflatable habitats for housing the human occupants inside the hard-shell lunar structures. Overall, these habitats would require only ten percent of the structure mass to be transported from Earth, while using local lunar materials for the other 90 percent of the structure mass.[94] "Printed" lunar soil would provide both "radiation and temperature insulation. Inside, a lightweight pressurized inflatable with the same dome shape would be the living environment for the first human Moon settlers."[94] The building technology would include mixing lunar material with magnesium oxide, which would turn the "moonstuff into a pulp that can be sprayed to form the block" when a binding salt is applied that "converts [this] material into a stone-like solid."[94] Terrestrial versions of this 3D-printing building technology are already printing 2 metres (6 ft 7 in) of building material per hour with the next-generation printers capable of 3.5 metres (11 ft) per hour, sufficient to complete a building in a week.[94]

Moon Capital[edit]

In 2010, The Moon Capital Competition offered a prize for a design of a lunar habitat intended to be an underground international commercial center capable of supporting a residential staff of 60 people and their families. The Moon Capital is intended to be self-sufficient with respect to food and other material required for life support. Prize money was provided primarily by the Boston Society of Architects, Google Lunar X Prize and The New England Council of the American Institute of Aeronautics and Astronautics.[95]

3D printed structures[edit]

On January 31, 2013, the ESA working with an independent architectural firm, tested a 3D-printed structure that could be constructed of lunar regolith for use as a Moon base.[96]

Nuclear power[edit]

A nuclear fission reactor might fulfill most of a Moon base's power requirements.[97] With the help of fission reactors, one could overcome the difficulty of the 354 hour lunar night. According to NASA, a nuclear fission power station could generate a steady 40 kilowatts, equivalent to the demand of about eight houses on Earth.[97] An artist's concept of such a station published by NASA envisages the reactor being buried below the Moon's surface to shield it from its surroundings; out from a tower-like generator part reaching above the surface over the reactor, radiators would extend into space to send away any heat energy that may be left over.[98]

Radioisotope thermoelectric generators could be used as backup and emergency power sources for solar powered colonies.

One specific development program in the 2000s was the Fission Surface Power (FSP) project of NASA and DOE, a fission power system focused on "developing and demonstrating a nominal 40 kWe power system to support human exploration missions. The FSP system concept uses conventional low-temperature stainless steel, liquid metal-cooled reactor technology coupled with Stirling power conversion." As of 2010significant component hardware testing had been successfully completed, and a non-nuclear system demonstration test was being fabricated.[99][needs update]

Helium-3 mining could be used to provide a substitute for tritium for potential production of fusion power in the future.

Solar energy[edit]

Solar energy is a possible source of power for a lunar base. Many of the raw materials needed for solar panel production can be extracted on site. However, the long lunar night (354 hours or 14.75 Earth days) is a drawback for solar power on the Moon's surface. This might be solved by building several power plants, so that at least one of them is always in daylight. Another possibility would be to build such a power plant where there is constant or near-constant sunlight, such as at the Malapert mountain near the lunar south pole, or on the rim of Peary crater near the north pole. Since lunar regolith contains structural metals like iron and aluminum, solar panels could be mounted high up on locally-built towers that might rotate to follow the sun. A third possibility would be to leave the panels in orbit, and beam the power down as microwaves.

The solar energy converters need not be silicon solar panels. It may be more advantageous to use the larger temperature difference between Sun and shade to run heat engine generators. Concentrated sunlight could also be relayed via mirrors and used in Stirling engines or solar trough generators, or it could be used directly for lighting, agriculture and process heat. The focused heat might also be employed in materials processing to extract various elements from lunar surface materials.

Energy storage[edit]

Fuel cells on the Space Shuttle have operated reliably for up to 17 Earth days at a time. On the Moon, they would only be needed for 354 hours (14 ​34 days) – the length of the lunar night. Fuel cells produce water directly as a waste product. Current fuel cell technology is more advanced than the Shuttle's cells – PEM (Proton Exchange Membrane) cells produce considerably less heat (though their waste heat would likely be useful during the lunar night) and are lighter, not to mention the reduced mass of the smaller heat-dissipating radiators. This makes PEMs more economical to launch from Earth than the shuttle's cells. PEMs have not yet been proven in space.

Combining fuel cells with electrolysis would provide a "perpetual" source of electricity – solar energy could be used to provide power during the lunar day, and fuel cells at night. During the lunar day, solar energy would also be used to electrolyze the water created in the fuel cells – although there would be small losses of gases that would have to be replaced.

Even if lunar colonies could provide themselves access to a near-continuous source of solar energy, they would still need to maintain fuel cells or an alternate energy storage system to sustain themselves during lunar eclipses and emergency situations.

Transport[edit]

Earth to Moon[edit]

Conventional rockets have been used for most lunar explorations to date. The ESA's SMART-1 mission from 2003 to 2006 used conventional chemical rockets to reach orbit and Hall effect thrusters to arrive at the Moon in 13 months. NASA would have used chemical rockets on its Ares V booster and Lunar Surface Access Module, that were being developed for a planned return to the Moon around 2019, but this was cancelled. The construction workers, location finders, and other astronauts vital to building, would have been taken four at a time in NASA's Orion spacecraft.

Proposed concepts of Earth-Moon transportation are Space elevators.[100][101]

On the surface[edit]

A lunar rover being unloaded from a cargo spacecraft. Conceptual drawing

Lunar colonists would need the ability to transport cargo and people to and from modules and spacecraft, and to carry out scientific study of a larger area of the lunar surface for long periods of time. Proposed concepts include a variety of vehicle designs, from small open rovers to large pressurized modules with lab equipment, and also a few flying or hopping vehicles.

Rovers could be useful if the terrain is not too steep or hilly. The only rovers to have operated on the surface of the Moon (as of 2008) are the three Apollo Lunar Roving Vehicles (LRV), developed by Boeing, the two robotic Soviet Lunokhods and the Chinese Yutu rover in 2013. The LRV was an open rover for a crew of two, and a range of 92 km during one lunar day. One NASA study resulted in the Mobile Lunar Laboratory concept, a crewed pressurized rover for a crew of two, with a range of 396 km. The Soviet Union developed different rover concepts in the Lunokhod series and the L5 for possible use on future crewed missions to the Moon or Mars. These rover designs were all pressurized for longer sorties.[102]

If multiple bases were established on the lunar surface, they could be linked together by permanent railway systems. Both conventional and magnetic levitation (Maglev) systems have been proposed for the transport lines. Mag-Lev systems are particularly attractive as there is no atmosphere on the surface to slow down the train, so the vehicles could achieve velocities comparable to aircraft on the Earth. One significant difference with lunar trains, however, is that the cars would need to be individually sealed and possess their own life support systems.

For difficult areas, a flying vehicle may be more suitable. Bell Aerosystems proposed their design for the Lunar Flying Vehicle as part of a study for NASA, while Bell proposes the Manned Flying System, a similar concept.

Surface to space[edit]

Launch technology[edit]

A lunar base with a mass driver (the long structure that goes toward the horizon). NASA conceptual illustration

Experience so far indicates that launching human beings into space is much more expensive than launching cargo.

One way to get materials and products from the Moon to an interplanetary way station might be with a mass driver, a magnetically accelerated projectile launcher. Cargo would be picked up from orbit or an Earth-Moon Lagrangian point by a shuttle craft using ion propulsion, solar sails or other means and delivered to Earth orbit or other destinations such as near-Earth asteroids, Mars or other planets, perhaps using the Interplanetary Transport Network.

A lunar space elevator could transport people, raw materials and products to and from an orbital station at Lagrangian points L1 or L2. Chemical rockets would take a payload from Earth to the L1 lunar Lagrange location. From there a tether would slowly lower the payload to a soft landing on the lunar surface.

Other possibilities include a momentum exchange tether system.

Launch costs[edit]

  • Estimates of the cost per unit mass of launching cargo or people from the Moon vary and the cost impacts of future technological improvements are difficult to predict. An upper bound on the cost of launching material from the Moon might be about $40,000,000 per kilogram, based on dividing the Apollo program costs by the amount of material returned.[103][104][105] At the other extreme, the incremental cost of launching material from the Moon using an electromagnetic accelerator could be quite low. The efficiency of launching material from the Moon with a proposed electric accelerator is suggested to be about 50%.[106] If the carriage of a mass driver weighs the same as the cargo, two kilograms must be accelerated to orbital velocity for each kilogram put into orbit. The overall system efficiency would then drop to 25%. So 1.4 kilowatt-hours would be needed to launch an incremental kilogram of cargo to low orbit from the Moon.[107] At $0.1/kilowatt-hour, a typical cost for electrical power on Earth, that amounts to $0.16 for the energy to launch a kilogram of cargo into orbit. For the actual cost of an operating system, energy loss for power conditioning, the cost of radiating waste heat, the cost of maintaining all systems, and the interest cost of the capital investment are considerations.
  • Passengers cannot be divided into the parcel size suggested for the cargo of a mass driver, nor subjected to hundreds of gravities acceleration. However, technical developments could also affect the cost of launching passengers to orbit from the Moon. Instead of bringing all fuel and oxidizer from Earth, liquid oxygen could be produced from lunar materials and hydrogen should be available from the lunar poles. The cost of producing these on the Moon is yet unknown, but they would be more expensive than production costs on Earth. The situation of the local hydrogen is most open to speculation. As a rocket fuel, hydrogen could be extended by combining it chemically with silicon to form silane,[108] which has yet to be demonstrated in an actual rocket engine. In the absence of more technical developments, the cost of transporting people from the Moon would be an impediment to colonization.

Surface to and from cis-lunar space[edit]

A cis-lunar transport system has been proposed using tethers to achieve momentum exchange.[109] This system requires zero net energy input, and could not only retrieve payloads from the lunar surface and transport them to Earth, but could also soft land payloads on to the lunar surface.

Economic development[edit]

For long term sustainability, a space colony should be close to self-sufficient. Mining and refining the Moon's materials on-site – for use both on the Moon and elsewhere in the Solar System – could provide an advantage over deliveries from Earth, as they can be launched into space at a much lower energy cost than from Earth. It is possible that large amounts of cargo would need to be launched into space for interplanetary exploration in the 21st century, and the lower cost of providing goods from the Moon might be attractive.[86]

Space-based materials processing[edit]

In the long term, the Moon will likely play an important role in supplying space-based construction facilities with raw materials.[102] Zero gravity in space allows for the processing of materials in ways impossible or difficult on Earth, such as "foaming" metals, where a gas is injected into a molten metal, and then the metal is annealed slowly. On Earth, the gas bubbles rise and burst, but in a zero gravity environment, that does not happen. The annealing process requires large amounts of energy, as a material is kept very hot for an extended period of time. (This allows the molecular structure to realign.)

Exporting material to Earth[edit]

Exporting material to Earth in trade from the Moon is more problematic due to the cost of transportation, which would vary greatly if the Moon is industrially developed (see "Launch costs" above). One suggested trade commodity is helium-3 (3He) which is carried by the solar wind and accumulated on the Moon's surface over billions of years, but occurs only rarely on Earth.[110] Helium-3 might be present in the lunar regolith in quantities of 0.01 ppm to 0.05 ppm (depending on soil). In 2006 it had a market price of about $1,500 per gram ($1.5M per kilogram), more than 120 times the value per unit weight of gold and over eight times the value of rhodium.

In the future 3He harvested from the Moon may have a role as a fuel in thermonuclear fusion reactors.[110][111] It should require about 100 tonnes of helium-3 to produce the electricity that Earth uses in a year and there should be enough on the Moon to provide that much for 10,000 years.[112]

Exporting propellant obtained from lunar water[edit]

To reduce the cost of transport, the Moon could store propellants produced from lunar water at one or several depots between the Earth and the Moon, to resupply rockets or satellites in Earth orbit.[113] The Shackleton Energy Company estimate investment in this infrastructure could cost around $25 billion.[114]

Solar power satellites[edit]

Gerard K. O'Neill, noting the problem of high launch costs in the early 1970s, came up with the idea of building Solar Power Satellites in orbit with materials from the Moon.[115] Launch costs from the Moon would vary greatly if the Moon is industrially developed (see "Launch costs" above). This proposal was based on the contemporary estimates of future launch costs of the space shuttle.

On 30 April 1979 the Final Report "Lunar Resources Utilization for Space Construction" by General Dynamics Convair Division under NASA contract NAS9-15560 concluded that use of lunar resources would be cheaper than terrestrial materials for a system comprising as few as thirty Solar Power Satellites of 10 GW capacity each.[116]

In 1980, when it became obvious NASA's launch cost estimates for the space shuttle were grossly optimistic, O'Neill et al. published another route to manufacturing using lunar materials with much lower startup costs.[117] This 1980s SPS concept relied less on human presence in space and more on partially self-replicating systems on the lunar surface under telepresence control of workers stationed on Earth.

See also[edit]

References[edit]

Notes

  1. ^ "Japan vs. NASA in the Next Space Race: Lunar Robonauts". Fast Company. Retrieved 12 June 2015.
  2. ^ "SOLAR SYSTEM EXPLORATION RESEARCH". Retrieved 11 August 2017.
  3. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics (64th ed.). 1983. p. F-131.
  4. ^ BBC NEWS Lunar mountain has eternal light
  5. ^ "House Science Committee Hearing Charter: Lunar Science & Resources: Future Options". spaceref.com. Retrieved 12 June 2015.
  6. ^ "Space Race Rekindled? Russia Shoots for Moon, Mars". ABC News. 2007-09-02. Retrieved 2007-09-02.
  7. ^ http://www.high-frontier.org
  8. ^ Johnson, S. W.; Leonard, R. S. (1985). "Evolution of Concepts for Lunar Bases". Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century. Houston: Lunar and Planetary Institute. p. 48. Bibcode:1985lbsa.conf...47J.
  9. ^ "The life of Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky". www.informatics.org. Archived from the original on June 15, 2012. Retrieved January 12, 2008.
  10. ^ a b "Lunar Base Designs". Aerospace Scholars. 17 March 2008. Archived from the original on 2008-06-11. Retrieved 2009-09-12.
  11. ^ "Altair VI: Rinehart's floating moonbase (1959)". Retrieved 11 August 2017.[permanent dead link]
  12. ^ Dept. of the Army, Project Horizon, A U.S. Army Study for the Establishment of a Lunar Military Outpost, I, Summary (Redstone Arsenal, AL, 8 June 1959). See also: Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operations
  13. ^ "'Lunar Ark' Proposed in Case of Deadly Impact on Earth". nationalgeographic.com. Retrieved 12 June 2015.
  14. ^ Chittenden, Maurice (9 March 2008). "Mankind's secrets kept in lunar ark". The Sunday Times. London. Retrieved 2008-03-16.
  15. ^ Highfield, Roger (10 March 2008). "Plans for 'doomsday ark' on the moon". Telegraph.co.uk. London. Archived from the original on 2008-03-14. Retrieved 2008-03-16.
  16. ^ Platt, Kevin Holden (14 August 2007). "'Lunar Ark' Proposed in Case of Deadly Impact on Earth". National Geographic News. Retrieved 2008-03-16.
  17. ^ Europe Aiming for International 'Moon Village'. April 26, 2016.
  18. ^ Burke, John D (25 January 2018). "International meetings: Moon initiatives International meetings: Moon initiatives". The Planetary Society Blog. The Planetary Society. Retrieved 2018-01-28.
  19. ^ "Moon Village Association". Moon Village Association. Retrieved 2018-01-28.
  20. ^ Jones, Eric; Glover, Ken; Lotzmann, Ulli (20 March 2014), Working on the Moon: Lessons from Apolloretrieved 10 December 2016
  21. ^ "LEK Lunar Expeditionary Complex". astronautix.com. Archived from the original on 8 December 2013. Retrieved 12 June 2015.
  22. ^ "DLB Module". astronautix.com. Archived from the original on 7 January 2014. Retrieved 12 June 2015.
  23. ^ a b Nozette, S. .; Lichtenberg, C. L.; Spudis, P. .; Bonner, R. .; Ort, W. .; Malaret, E. .; Robinson, M. .; Shoemaker, E. M. (1996). "The Clementine Bistatic Radar Experiment". Science. 274 (5292): 1495–1498. Bibcode:1996Sci...274.1495N. doi:10.1126/science.274.5292.1495. PMID 8929403.
  24. ^ Lunar Prospector finds evidence of ice at Moon's poles, NASA, March 5, 1998
  25. ^ "CRS Report: China's Space Program: An Overview". spaceref.com. Retrieved 12 June 2015.
  26. ^ Campbell, B.; Campbell, A.; Carter, M.; Margot, L.; Stacy, J. (Oct 2006). "No evidence for thick deposits of ice at the lunar south pole" (pdf). Thiên nhiên . 443 (7113): 835–837. Bibcode:2006Natur.443..835C. doi:10.1038/nature05167. ISSN 0028-0836. PMID 17051213.
  27. ^ Chandrayaan finds Lunar water, BBC, September 25, 2009
  28. ^ "NASA – NASA Returning to the Moon with First Lunar Launch in a Decade". nasa.gov. Retrieved 12 June 2015.
  29. ^ "LCROSS Viewer's Guide – NASA Science". Archived from the original on 13 February 2010. Retrieved 30 September 2014.
  30. ^ "NASA – LCROSS". Retrieved 30 September 2014.
  31. ^ Goddard, Jacqui (February 2, 2010). "Nasa reduced to pipe dreams as Obama cancels Moon flights". The Times. London. Retrieved May 19, 2010.
  32. ^ "Russia will send 12 cosmonauts to the moon by 2030". Mail Online. 22 June 2016.
  33. ^ Japan wants to put a man on the moon, accelerating Asian space race By Ben Westcott and Junko Ogura. CNN. June 29, 2017. Downloaded July 18, 2017.
  34. ^ China prepares for manned moon landing The Telegraph. 7 June 2017. By Neil Connor. Downloaded July 18, 2017.
  35. ^ NASA Won't Fly Astronauts On 1st Orion-SLS Test Flight Around the Moon By Calla Cofield. Space.com. May 12, 2017. Downloaded July 19, 2017.
  36. ^ Pence Calls for Return to the Moon.... By Irene Klotz. Space.com. July 6, 2017. Downloaded July 19, 2017.
  37. ^ Trump's NASA budget preserves Mars mission, cuts Earth science, asteroid trip, education By Ledyard King. USATODAY. March 16, 2017. Downloaded July 19, 2017.
  38. ^ [1]
  39. ^ Pieters, C. M.; Goswami, J. N.; Clark, R. N.; Annadurai, M.; Boardman, J.; Buratti, B.; Combe, J. -P.; Dyar, M. D.; Green, R.; Head, J. W.; Hibbitts, C.; Hicks, M.; Isaacson, P.; Klima, R.; Kramer, G.; Kumar, S.; Livo, E.; Lundeen, S.; Malaret, E.; McCord, T.; Mustard, J.; Nettles, J.; Petro, N.; Runyon, C.; Staid, M.; Sunshine, J.; Taylor, L. A.; Tompkins, S.; Varanasi, P. (2009). "Character and Spatial Distribution of OH/H2O on the Surface of the Moon Seen by M3 on Chandrayaan-1". Science. 326 (5952): 568–572. Bibcode:2009Sci...326..568P. doi:10.1126/science.1178658. PMID 19779151.
  40. ^ "Welcome To ISRO:: Press Release:: 29 August 2009". Archived from the original on 3 September 2012. 101004 isro.org
  41. ^ "It's not lunacy, probes find water in Moon dirt". USA Today. 23 September 2009. Retrieved 2009-09-26.
  42. ^ "Water discovered on Moon?: "A lot of it actually"". Người theo đạo Hin đu. 23 September 2009. Retrieved 2009-09-26.
  43. ^ "Statement of Mars Society President Robert Zubrin on the LCROSS Results". Archived from the original on November 24, 2009. Retrieved 30 September 2014.
  44. ^ a b PSRD CosmoSparks Report--An Icy Treat
  45. ^ Bill Keeter: NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon's North Pole – Additional evidence of water activity on moon. National Aeronautics and Space AdministrationMarch 2, 2010, retrieved June 27, 2011
  46. ^ BBC News Paul Rincon: Doubt cast on evidence for wet Moon
  47. ^ Fortin, Jacey (2018-08-22). "Ice on the Surface of the Moon? Almost Certainly, New Research Shows". New York Times. Retrieved 2018-08-22.
  48. ^ "Outer-space sex carries complications". msnbc.msn.com. Retrieved 2008-02-18.
  49. ^ "Known effects of long-term space flights on the human body". racetomars.com. Archived from the original on 2008-02-24. Retrieved 2008-02-16.
  50. ^ a b Takahashi, Yuki (September 1999). "Mission Design for Setting up an Optical Telescope on the Moon". California Institute of Technology. Archived from the original on 6 November 2015. Retrieved 27 March 2011.
  51. ^ Naeye, Robert (6 April 2008). "NASA Scientists Pioneer Method for Making Giant Lunar Telescopes". Goddard Space Flight Center. Retrieved 27 March 2011.
  52. ^ "Build astronomical observatories on the Moon?". physicstoday.org. Archived from the original on 7 November 2007. Retrieved 16 February 2008.
  53. ^ Chandler, David (15 February 2008). "MIT to lead development of new telescopes on moon". MIT News. Retrieved 27 March 2011.
  54. ^ Bell, Trudy (9 October 2008). "Liquid Mirror Telescopes on the Moon". Science News. NASA. Retrieved 27 March 2011.
  55. ^ Salisbury, F. B. (1991). "Lunar farming: achieving maximum yield for the exploration of space" (pdf). HortScience: a publication of the American Society for Horticultural Science. 26 (7): 827–833. ISSN 0018-5345. PMID 11537565. Lay summary.
  56. ^ McGRAW-HILL ENCYCLOPEDIA OF Science & Technology, vol 11, 8th Edition, (c) 1997, p. 470
  57. ^ "Archived copy". Archived from the original on 9 December 2006. Retrieved 29 December 2012.
  58. ^ Jonas Dino: LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon. National Aeronautics and Space AdministrationNovember 13, 2009, retrieved June 23, 2011
  59. ^ "Binary asteroid in Jupiter's orbit may be icy comet from solar system's infancy". berkeley.edu. Retrieved 16 February 2008.
  60. ^ NASA, A Tour of the Colony
  61. ^ NASA The Moon and the Magnetotail
  62. ^ "Lunar explorers face moon dust dilemma". msnbc.com. Retrieved 16 February 2008.
  63. ^ "Lunar dust might pose severe health risks for future human colonies on the Moon". Smithsonial Magazine. Retrieved 9 May 2018.
  64. ^ Massimino D, Andre M (1999). "Growth of wheat under one tenth of the atmospheric pressure". Adv Space Res. 24 (3): 293–6. Bibcode:1999AdSpR..24..293M. doi:10.1016/S0273-1177(99)00316-6. PMID 11542536.
  65. ^ Terskov, I. A. ; L.; Lisovskiĭ, G. M.; Ushakova, S. A.; Parshina, O. V.; Moiseenko, L. P. (May 1978). "Possibility of using higher plants in a life-support system on the Moon". Kosmicheskaia biologiia i aviakosmicheskaia meditsina. 12 (3): 63–66. ISSN 0321-5040. PMID 26823.
  66. ^ "Lunar Agriculture". Artemis Project. Retrieved 16 February 2008.
  67. ^ "Farming in Space". quest.nasa.gov. Archived from the original on 23 September 2008. Retrieved 16 February 2008.
  68. ^ Composition of the Moon's Crust by Linda M. V. Martel. Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology
  69. ^ "Ice on the Moon". thespacereview.com. Retrieved 2008-02-16.
  70. ^ a b c d "The Moon's Malapert Mountain Seen As Ideal Site for Lunar Lab". space.com. Archived from the original on February 13, 2006. Retrieved 2008-02-18.
  71. ^ a b "Lunar Architecture" (PDF). nasa.gov. Retrieved 2008-02-18.
  72. ^ a b c d Burnham, Robert (20 April 2005). "Eternal light at a lunar pole". Astronomy.com. Retrieved 12 November 2017.
  73. ^ Clementine Bistatic Radar Experiment, NASAApril 26, 2011, retrieved June 23, 2011
  74. ^ "The Clementine Mission". cmf.nrl.navy.mil. Archived from the original on 2008-02-14. Retrieved 2008-02-20.
  75. ^ "EUREKA! ICE FOUND AT LUNAR POLES". lunar.arc.nasa.gov. Archived from the original on 2006-12-09. Retrieved 2008-02-20.
  76. ^ "Cornell News: No ice found at lunar poles (See above)". Retrieved December 11, 2005.
  77. ^ Spudis, Paul. "Ice on the Moon". thespacereview.com. Retrieved 2006-02-19.
  78. ^ Staff (April 17, 2010). "Lunar Polar Craters May Be Electrified, NASA Calculations Show". ScienceDaily. Retrieved 2010-04-19.
  79. ^ "DEVELOPING_A_SITE_SELECTION_STRATEGY_for_a_LUNAR_OUTPOST" (PDF). lpi.usra.edu. Retrieved 2008-02-19.
  80. ^ "LUNAR_FAR-SIDE_COMMUNICATION_SATELLITES" (PDF). nasa.gov. Retrieved 2008-02-19.
  81. ^ Takahashi, Y. "RADIO ASTRONOMY FROM THE LUNAR FAR SIDE: PRECURSOR STUDIES OF RADIO WAVE PROPAGATION AROUND THE MOON". astro.gla.ac.uk. Archived from the original on 2002-05-04. Retrieved 2008-02-18.
  82. ^ Johnson, Jeffrey R.; Swindle, Timothy D.; Lucey, Paul G. (1999). "Estimated Solar Wind-Implanted Helium-3 Distribution on the Moon". Geophysical Research Letters. agu.org. 26 (3): 385. Bibcode:1999GeoRL..26..385J. doi:10.1029/1998GL900305. Retrieved 2008-02-18.
  83. ^ "Artremis project: Lunar Surface Temperatures". Artemis Project. Retrieved 2008-02-18.
  84. ^ "Energy conversion evolution at lunar polar sites" (PDF). The Planetary Society. Retrieved 2008-02-18.
  85. ^ "Moon hole might be suitable for colony". CNN. 2010-01-01.
  86. ^ a b Tung Dju (T. D.) Lin, cited via James, Barry (1992-02-13). "On Moon, Concrete Digs?". International Herald Tribune. Archived from the original on 2006-11-24. Retrieved 2006-12-24.
  87. ^ Rowley, John C.; Neudecker, Joseph W. (1985). "In Situ Rock Melting Applied to Lunar Base Construction and for Exploration Drilling and Coring on the Moon". Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century. Houston, TX: Lunar & Planetary Institute: 465–477. Bibcode:1985lbsa.conf..465R.
  88. ^ https://www.spacecenter.ch/igluna/
  89. ^ "Lunar Dirt Factories? A look at how regolith could be the key to permanent outposts on the moon". The Space Monitor. 2007-06-18. Retrieved 2008-10-24.[dead link]
  90. ^ Blacic, James D. (1985). "Mechanical Properties of Lunar Materials Under Anhydrous, Hard Vacuum Conditions: Applications of Lunar Glass Structural Components". Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century. Houston, TX: Lunar & Planetary Institute: 487–495. Bibcode:1985lbsa.conf..487B.
  91. ^ Buhler, Charles (April 28, 2005). "Analysis of a Lunar Base Electrostatic Radiation Shield Concept" (PDF). Retrieved February 20, 2013.
  92. ^ Westover, Shayne (November 12, 2012). "Magnet Architectures and Active Radiation Shielding Study" (PDF). Retrieved February 20, 2013.
  93. ^ Powell, David (2006-11-14). "Moon's Magnetic Umbrella Seen as Safe Haven for Explorers". SPACE.com. Retrieved 2006-12-24.
  94. ^ a b c d Diaz, Jesus (2013-01-31). "This Is What the First Lunar Base Could Really Look Like". Gizmodo. Retrieved 2013-02-01.
  95. ^ Cohen, Marc (2010-08-30). "Moon Capital: A Commercial Gateway To The Moon". Moon Daily. Retrieved 2010-08-30.
  96. ^ "Foster + Partners works with European Space Agency to 3D print structures on the moon". Foster + Partners. 31 January 2013. Archived from the original on 3 February 2013. Retrieved 1 February 2013.
  97. ^ a b Stephanie Schierholz, Grey Hautaluoma, Katherine K. Martin: NASA Developing Fission Surface Power Technology. National Aeronautics and Space AdministrationSeptember 10, 2008, retrieved June 27, 2011
  98. ^ Kathleen Zona: IMAGE FOR RELEASE 08-042. National Aeronautics and Space AdministrationSeptember 10, 2008, retrieved June 27, 2011
  99. ^ Mason, Lee; Sterling Bailey; Ryan Bechtel; John Elliott; Jean-Pierre Fleurial; Mike Houts; Rick Kapernick; Ron Lipinski; Duncan MacPherson; Tom Moreno; Bill Nesmith; Dave Poston; Lou Qualls; Ross Radel; Abraham Weitzberg; Jim Werner (18 November 2010). "Small Fission Power System Feasibility Study — Final Report". NASA/DOE. Retrieved 3 October 2015.
  100. ^ Smitherman, D. V., "Space Elevators, An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium", NASA/CP-2000-210429 [2]
  101. ^ Sarmont, E., ”Affordable to the Individual Spaceflight”, accessed Feb. 6, 2014 [3]
  102. ^ a b "Lunar base". RussianSpaceWeb.com. Retrieved 2006-12-24.
  103. ^ Mcgraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology. 17. 1997. p. 107. ISBN 978-0-07-144143-8. 385 kilograms of rocks were returned to Earth with the Apollo missions.
  104. ^ "Weight on Moon". Archived from the original on July 19, 2011. Retrieved July 9, 2009. An astronaut with space suit weighs about 150 kilograms.
  105. ^ Stine, Deborah D. (4 February 2009). "The Manhattan Project, the Apollo Program, and Federal Energy Technology R&D programs: A Comparative Analysis" (PDF). Congressional Research Service. Retrieved July 9, 2009. The Apollo program costs were about $98 billion.[permanent dead link]
  106. ^ David Darling. "mass driver". The Internet Encyclopedia of Science. Retrieved July 9, 2009.
  107. ^ The circular orbital speed for any central body equals the square root of the quantity (the radius of the orbit times the gravity of the central body at that point); for the lunar surface: the square root of (1,730,000 meters times 1.63 meters per second squared) is 1680 meters per second. The energy of this motion for one kilogram is one half the square of the speed, 1,410,000 watt seconds or 0.392 kilowatt-hours. With a 25% efficient accelerator, 1.6 kilowatt-hours are needed to achieve the orbital velocity.
  108. ^ "Moon Miners' Manifesto: Editorial". Retrieved 30 September 2014.
  109. ^ Hoyt, Robert, P.; Uphoff, Chauncey (20–24 June 1999). "Cislunar Tether Transport System" (PDF). 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. Los Angeles, CA: American Institute of Aeronautics and Astronautics. AIAA 99-2690.
  110. ^ a b Mining the Moon. Mark Williams Pontin, MIT Technology Review. August 23, 2007.
  111. ^ "FTI Research". Retrieved 30 September 2014.
  112. ^ Shameem Kazmi. "Moon Mining: Myth or reality?". earthtimes.org. Retrieved 12 June 2015.
  113. ^ Spudis, Paul D; Lavoie, Anthony R (September 29, 2011). "Using the resources of the Moon to create a permanent, cislunar space faring system" (PDF). AIAA Space 2011 Conference & Exposition.
  114. ^ "Mining the Moon's Water: Q & A with Shackleton Energy's Bill Stone". space.com. 13 January 2011.
  115. ^ O'Neill, Gerard K. The High Frontier, Human Colonies in Space. p. 57. ISBN 0-688-03133-1.
  116. ^ General Dynamics Convair Division (1979). Lunar Resources Utilization for Space Construction (PDF). GDC-ASP79-001.
  117. ^ O'Neill, Gerard K.; Driggers, G.; O'Leary, B. (October 1980). "New Routes to Manufacturing in Space". Astronautics and Aeronautics. 18: 46–51. Bibcode:1980AsAer..18...46G.

General references

Further reading[edit]

External links[edit]

  • Nozette S, et al. (November 1996). "The Clementine bistatic radar experiment". Science. 274 (5292): 1495–8. Bibcode:1996Sci...274.1495N. doi:10.1126/science.274.5292.1495. PMID 8929403.
  • Space Daily Lunar Polar Ice Not Found With Arecibo Radar. Retrieved December 18, 2004.
  • NASA Ames Research Center Eureka! Ice found at Lunar Poles. Retrieved December 18, 2004.
  • Cornell News Arecibo radar shows no evidence of thick ice at lunar poles (...). Retrieved December 18, 2004.
  • NASA Johnson Space Centre Liftoff! Moon Base Alpha. Last checked January 20, 2005.
  • Encyclopedia Astronautica Subcategory: – Manned – Lunar rover. Retrieved December 20, 2004.
  • DigitalSpace Concepts A Multi-Function "Service Station" for Lunar Telerobotic Base Preparation. Checked January 29, 2006.
  • The vision for space exploration, NASA.
  • Evolvable Lunar Architecture is a concept for lower risk for Moon and Mars development while lowering cost by ten times
  • How Stuff Works – What if we lived on the moon? Retrieved 15 March 2007.
  • Wiki devoted to the return to the Moon – Lunarpedia
  • OpenLuna Foundation OpenLuna.org
  • Elements of a south polar lunar settlement [4]
  • MOON CAPITAL Competition 2010
  • Building a lunar base with 3D printing (ESA)
  • Moon Storage: One Small Space For Man, One Giant Space For Mankind Moon Storage Infographic. Retrieved September 1, 2014.
start.txt · Last modified: 2018/11/17 05:01 (external edit)