كانت العودة إلى القمر الحلم المحموم للعديد من العلماء ورواد الفضاء. منذ أن توج برنامج أبولو بأول رواد فضاء على القمر في 20 يوليو 1969 ، كنا نبحث عن طرق للعودة إلى القمر ... والبقاء هناك. في ذلك الوقت ، تمت صياغة العديد من المقترحات والنظر فيها. ولكن في كل حالة ، فشلت هذه الخطط ، على الرغم من الكلمات الشجاعة والتعهدات الجريئة المقدمة.
ومع ذلك ، في ورشة عمل جرت في أغسطس من عام 2014 ، التقى ممثلون من وكالة ناسا بعلم الوراثة بجامعة هارفارد جورج تشيرش ، وبيتر دياماندس من مؤسسة X Prize وأطراف أخرى استثمرت في استكشاف الفضاء لمناقشة خيارات منخفضة التكلفة للعودة إلى القمر. الأوراق التي أتيحت مؤخرا في عدد خاص من مساحة جديدةوصف كيف يمكن بناء مستوطنة على القمر بحلول عام 2022 ، وبتكلفة منخفضة نسبيًا تبلغ 10 مليار دولار.
ببساطة ، هناك العديد من الفوائد لإنشاء قاعدة على القمر. بالإضافة إلى توفير محطات التزود بالوقود التي ستحذف مليارات من المهام الفضائية المستقبلية - خاصة إلى كوكب المريخ ، والتي تم التخطيط لها في عام 2030 - فإنها ستوفر فرصًا فريدة للبحث العلمي واختبار التقنيات الجديدة. لكن خطط بناء واحدة أعاقت باستمرار بفرضين رئيسيين.
الأول هو أن التمويل هو أكبر عقبة يتعين التغلب عليها ، وهو أمر مفهوم بالنظر إلى السنوات الخمسين الماضية من تكاليف مهمة الفضاء. لوضع ذلك في الاعتبار ، سيكلف برنامج Apollo دافعي الضرائب حوالي 150 مليار دولار من دولارات اليوم. وفي الوقت نفسه ، بلغت ميزانية ناسا السنوية لعام 2015 حوالي 18 مليار دولار ، بينما من المتوقع أن تصل ميزانيتها لعام 2016 إلى 19.3 مليار دولار. في الأيام التي لا يكون فيها استكشاف الفضاء مسألة تتعلق بالأمن القومي ، من المؤكد أن المال سيكون أكثر ندرة.
الافتراض الثاني هو أن التفويض الرئاسي "بالعودة إلى القمر للبقاء" هو كل ما هو مطلوب للتغلب على هذه المشكلة وإتاحة الميزانيات اللازمة. ولكن على الرغم من المحاولات المتكررة ، لم يحل أي تفويض لتجديد استكشاف القمر أو الفضاء القضية. وباختصار ، فإن استكشاف الفضاء يعوقه التفكير التقليدي الذي يفترض أن هناك حاجة إلى ميزانيات ضخمة وأن الإدارات تحتاج ببساطة إلى إتاحتها.
في الحقيقة ، هناك عدد من التطورات التي تم إحرازها في السنوات الأخيرة تسمح بمهام أقل تكلفة بشكل ملحوظ. هذا ، وكيف يمكن أن تكون القاعدة القمرية مفيدة لاستكشاف الفضاء والإنسانية ، كانت موضوعات المناقشة في ورشة العمل لعام 2014. كما عالم الأحياء الفلكية ناسا كريس مكاي - الذي قام بتحرير مساحة جديدة سلسلة المجلات - أخبر مجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني ، أن إحدى الفوائد الرئيسية لقاعدة فعالة من حيث التكلفة على القمر هي أنها ستجلب مهام أخرى إلى عالم القدرة على تحمل التكاليف.
وقال: "أنا مهتم بقاعدة بحثية طويلة الأمد حول المريخ - وليس مجرد هبوط بشري قصير المدى". "يُظهر إنشاء قاعدة بحثية على القمر أننا نعرف كيفية القيام بذلك ويمكننا القيام بذلك بطريقة مستدامة. علينا الابتعاد عن الوضع الحالي حيث التكاليف مرتفعة جدًا لدرجة أن قاعدة على القمر ، ومهمة بشرية إلى المريخ ، ومهمة بشرية إلى كويكب كلها حصرية. إذا استطعنا خفض التكاليف بمقدار 10x أو أكثر ، فيمكننا القيام بها جميعًا ".
ومن الأمور المركزية في هذا العديد من التغييرات الرئيسية التي حدثت خلال العقد الماضي. وتشمل هذه تطوير أعمال الإطلاق الفضائية ، مما أدى إلى انخفاض شامل في تكلفة الإطلاق الفردي. إن ظهور صناعة NewSpace - أي مصطلح عام للعديد من مشاريع الفضاء التجارية الخاصة - هو مصطلح آخر ، وقد أخذ تقدمًا حديثًا في التكنولوجيا وإيجاد تطبيقات لها في الفضاء.
وفقًا لماكاي ، ستساعد هذه التطورات التكنولوجية وغيرها في حل مشكلة الميزانية. "بالإضافة إلى تكاليف الإطلاق ، فهي أساسية لخفض تكاليف القاعدة على القمر هي الاستفادة من تقنيات الاستدامة التي يتم تطويرها على الأرض. الأمثلة المفضلة هي الطباعة ثلاثية الأبعاد والسيارات الكهربائية والروبوتات المستقلة وإعادة تدوير المراحيض (مثل مرحاض التحويل الأزرق). "
كما عبرت الكسندرا هول ، المدير الأول السابق لمؤسسة X Prize Foundation وأحد المؤلفين الرئيسيين للمسلسل ، عن أهمية التقنيات الناشئة في جعل هذه القاعدة القمرية فعالة. كما قالت لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني ، سيكون لها فوائد كبيرة هنا على الأرض ، خاصة في العقود المقبلة حيث تتزامن الزيادة في عدد السكان مع تناقص الموارد.
وقالت: "إن التقدم في دعم الحياة والحياة المغلقة الضرورية للحفاظ على الحياة لفترات طويلة على القمر سيوفر بلا شك نتائج جانبية إيجابية تفيد كلا من البيئة وقدرتنا على العيش مع تغير المناخ وتناقص الموارد". "إذا تمكنا من معرفة كيفية بناء الهياكل باستخدام ما هو موجود بالفعل على القمر ، فيمكننا استخدام هذه التكنولوجيا لمساعدتنا على إنشاء حلول البنية التحتية والمأوى من المواد الموجودة في الموقع على الأرض. إذا استطعنا استخدام الصخور الموجودة هناك ، ربما يمكننا تجنب شحن الأسفلت والطوب في جميع أنحاء العالم! "
ومن الجوانب المهمة الأخرى لجعل القاعدة القمرية فعالة من حيث التكلفة إمكانية الشراكات الدولية ، وكذلك تلك بين القطاعين العام والخاص. كما أوضحه هول:
"بينما ستكون هناك أسواق تجارية للثمار النهائية لمساعينا لاستكشاف القمر ، من المرجح أن تسيطر الحكومات على الأسواق الأولية. القطاع الخاص هو الأقدر على الاستجابة بطرق توفر حلولاً تنافسية وفعالة من حيث التكلفة عندما تحدد الحكومات وتلتزم بأهداف الاستكشاف طويلة المدى. أعتقد أن فوز Google Lunar XPRIZE سيطرد شركاء آخرين من القطاعين الخاص والتجاري من أجل السعي إلى تسوية دائمة على سطح القمر ، والتي قد تفوق الحاجة إلى مشاركة حكومية كبيرة. بمجرد أن تثبت شركة صغيرة أنه من الممكن بالفعل الوصول إلى القمر وأن تكون منتجة ، مما يسمح للآخرين بالبدء في تخطيط أعمال ومساعي جديدة. "
أما بالنسبة إلى أين ستذهب هذه القاعدة وما ستفعله ، فهذا موضح في مقالة التمهيد "نحو تسوية قمرية منخفضة التكلفة". في جوهرها ، ستكون القاعدة القمرية المقترحة موجودة في أحد القطبين وستكون على غرار محطة القطب الجنوبي الأمريكية في القطب الجنوبي. سيتم تشغيله من قبل وكالة ناسا أو اتحاد دولي ويؤوي طاقم مكون من حوالي 10 أشخاص ، وهو مزيج من الموظفين والعلماء الميدانيين سيتم تدويره ثلاث مرات في السنة.
ستركز الأنشطة على القاعدة ، والتي ستساعدها الأجهزة الروبوتية المستقلة والتي تعمل عن بعد ، على دعم البحث الميداني ، وذلك بشكل رئيسي من قبل طلاب الدراسات العليا الذين يقومون بأعمال الأطروحة. ومن الأنشطة الرئيسية الأخرى للسكان اختبار التقنيات وسوابق البرنامج التي يمكن استخدامها على كوكب المريخ ، حيث تأمل ناسا في إرسال رواد فضاء في العقود القادمة.
عدة مرات في السلسلة ، تم التأكيد على أنه يمكن القيام بذلك بتكلفة منخفضة نسبيًا تبلغ 10 مليار دولار. تم تلخيص هذه التقييمات الشاملة في الورقة المعنونة "ملخص التقييم الاقتصادي وتحليل النظم لبنية قمرية متطورة تستفيد من القدرات الفضائية التجارية والشريك العام والخاص". كما يستنتج:
"استنادًا إلى تجربة ابتكارات برنامج NASA الأخيرة ، مثل برنامج COTS ، قد لا تكون العودة البشرية إلى القمر باهظة الثمن كما كان يعتقد سابقًا. يمكن للولايات المتحدة أن تقود عودة البشر إلى سطح القمر خلال فترة 5-7 سنوات من السلطة للمضي قدما بتكلفة إجمالية تقدر بحوالي 10 مليار دولار (-30٪) لمزودي خدمات تجارية مستقلين ومتنافسين ، أو حوالي 5 مليارات دولار لكل مزود باستخدام طرق الشراكة ".
القضايا الأخرى التي نوقشت في السلسلة هي موقع القاعدة وطبيعة أنظمة دعم الحياة. في مقال بعنوان "اختيار الموقع للتصنيع القمري ، والتنمية الاقتصادية ، والاستيطان" ، تم تقديم القضية لقاعدة تقع إما في المنطقة القطبية الشمالية أو الجنوبية. المقالة التي كتبها دنيس ويغو ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Skycorp ، تحدد موقعين محتملين لقاعدة على القمر ، باستخدام معلمات الإدخال التي تم تطويرها بالتشاور مع أصحاب رؤوس الأموال.
وتشمل هذه القضايا توافر الطاقة ، والاتصالات منخفضة التكلفة على مساحات واسعة ، وتوافر المياه المحتملة (أو الجزيئات القائمة على الهيدروجين) والموارد الأخرى ، والتنقل السطحي. وفقًا لهذه التقييمات ، تعد المنطقة القطبية الشمالية موقعًا جيدًا نظرًا لتوفرها الواسع للطاقة الشمسية. كما تم تحديد القطب الجنوبي كموقع محتمل (خاصة في شاكلتون كريتر) بسبب وجود الجليد المائي.
وأخيرًا وليس آخرًا بالتأكيد ، تستكشف السلسلة قضية الفرص الاقتصادية التي يمكن أن يكون لها فوائد بعيدة المدى للناس هنا على الأرض. ومن أهم هذه الإمكانيات إنشاء الطاقة الشمسية الفضائية (SSP) ، وهو مفهوم تم استكشافه كحل ممكن لاعتماد البشرية على الوقود الأحفوري وحدود الطاقة الشمسية المستندة إلى الأرض.
في حين أن مجمعات الطاقة الشمسية المستندة إلى الأرض محدودة بظواهر الأرصاد الجوية (أي الطقس) ودورة الأرض النهارية (ليلًا ونهارًا) ، فإن مجمعات الطاقة الشمسية الموضوعة في المدار ستكون قادرة على جمع الطاقة من الشمس على مدار الساعة. ومع ذلك ، فإن مشكلات الإطلاق وتكاليف نقل الطاقة اللاسلكية تجعل هذا الخيار غير جذاب ماليًا.
ولكن كما هو موضح في "مصنع الطاقة الشمسية ذاتية التكرار القائم على القمر" ، فإن إنشاء مصنع على القمر يمكن أن يقلل من التكاليف بمعامل أربعة. يمكن لهذا المصنع بناء أقمار صناعية للطاقة الشمسية من المواد القمرية ، باستخدام نظام التكرار الذاتي (SRS) القادر على بناء نسخ طبق الأصل من نفسه ، ثم نشرها في مدار الأرض الثابت بالنسبة للأرض عبر مسرع كهرومغناطيسي خطي (المعروف أيضًا باسم Mass Driver).
الموضوع الرئيسي في السلسلة هو كيف ستوفر القاعدة القمرية فرصًا للتعاون ، بين القطاعين الخاص والعام والدول المختلفة. يتم استخدام محطة الفضاء الدولية (ISS) بشكل متكرر كمثال ، استفاد كثيرًا في العقد الماضي من برامج مثل خدمات النقل المداري التجارية (COTS) التابعة لوكالة ناسا - والتي كانت ناجحة جدًا في الحصول على خدمة نقل فعالة من حيث التكلفة إلى المحطة.
لذلك من المفهوم لماذا ترغب وكالة ناسا وتلك الشركات التي استفادت من COTS في تمديد هذا النموذج إلى القمر - في ما يُشار إليه غالبًا ببرنامج خدمات النقل المداري التجاري (LCOTS). وبصرف النظر عن تأسيس وجود إنساني على القمر ، يتم تنفيذ هذا المسعى مع العلم أنه سيدفع أيضًا تطوير التقنيات والقدرات التي يمكن أن تؤدي إلى الحصول على المريخ بأسعار معقولة في السنوات القادمة.
إنها بالتأكيد فكرة مثيرة: العودة إلى القمر وإرساء أسس تسوية بشرية دائمة هناك. من المثير أيضًا عند النظر في السياق الأوسع لاستكشاف الفضاء ، كيف ستساعدنا قاعدة على القمر في الوصول إلى الفضاء. إلى المريخ ، إلى حزام الكويكبات ، ربما إلى النظام الشمسي الخارجي وما بعده.
ومع كل خطوة ، ستتوسع فرص استخدام الموارد والبحث العلمي وفقًا لذلك. قد يبدو مثل أحلام؛ ولكن مرة أخرى ، وكذلك فكرة وضع رجل على سطح القمر قبل نهاية الستينيات. إذا كان هناك شيء واحد علمته لنا تجربة معينة ، فهو أن وضع قدم على عالم آخر يترك آثار أقدام دائمة!
