آیا آب کافی برای شهرهای آینده روی ماه وجود دارد؟
یک مطالعه جدید نشان می دهد که آب موجود در ماه ممکن است برای تامین نیاز شهرهای کوچک و روستاهای آینده به مدت چند قرن کافی باشد، اما برای شهرهای بزرگ با جمعیت تا یک میلیون نفر، احتمالا تنها برای حدود یک قرن دوام خواهد آورد.
به گزارش سیتنا، دانشمندان تاکنون ذخایر متعددی از یخ آب را در ماه، به‌ویژه در قطب‌های آن، کشف کرده‌اند. اما آیا این مقدار برای ادامه حیات انسان در شهرهای آینده روی ماه کافی است؟
مارتین الویس از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان در کمبریج ماساچوست، این پرسش را در مقاله‌ای برای مجله Frontiers در ۱۴ سپتامبر ۲۰۲۶ مطرح کرده است.
الویس و جاناتان مک‌داول، ستاره‌شناس همکارش، محاسباتی انجام دادند تا به این پرسش پاسخ دهند. آنها دریافتند که شهرها یا حتی شهرهای کوچک ماه ممکن است بیش از ۱۰۰۰ سال آب نداشته باشند، اما شهرهای ماه با یک میلیون نفر احتمالاً در عرض یک قرن آب خود را از دست خواهند داد.
این پژوهشگران نتایج خود را در Frontiers in Space Technologies در ۱۳ سپتامبر ۲۰۲۶ منتشر کردند.
یخ در قطب‌های ماه
دانشمندان مدت‌ها تصور می‌کردند که ماه کاملاً خشک است و هیچ آبی، حتی یخ، در آن وجود ندارد. اما در سال‌های اخیر، کاوشگرهای مداری ماه شواهدی از وجود یخ در قطب‌های آن یافته‌اند.
این یخ در «تله‌های سرد» بسیار سرد پنهان شده است؛ دهانه‌های عمیقاً سایه‌داری که هرگز نور خورشید را نمی‌بینند. این یخ حدود ۴ میلیارد سال است که نور مستقیم خورشید را ندیده است و در هر میلیارد سال بیش از یک میلی‌متر تصعید (تبدیل از جامد به گاز) نمی‌شود.
ممکن است تا یک میلیارد تن یخ در این دهانه‌های تاریک وجود داشته باشد، هرچند برآوردها متفاوت است. این خبر خوبی به نظر می‌رسد، نه؟ خوب، شاید... شاید نه.
آیا شهر روی ماه پایدار است؟
پژوهشگران با این پرسش آغاز کردند: پایداری یک شهر روی ماه چقدر است؟
مشخص شد که انرژی مشکل نیست. در حالی که اعماق دهانه‌ها همیشه در تاریکی هستند، لبه‌های دهانه‌ها نور خورشید را می‌بینند. پژوهشگران دریافتند که می‌توان با برج‌هایی به ارتفاع یک کیلومتر پوشیده از پنل‌های خورشیدی، سه گیگاوات برق تولید کرد.
آب کافی روی ماه وجود ندارد
این نیاز به آب است که مشکلات را ایجاد می‌کند.
محاسبات این مطالعه نشان داد که حتی اگر یک میلیارد تن آب به شکل یخ وجود داشته باشد، یک شهر بزرگ با جمعیت تا یک میلیون نفر ممکن است فقط چند دهه دوام بیاورد. چنین شهرک دائمی بزرگی برای آشامیدن، بهداشت، تولید غذا و سیستم‌های پشتیبانی حیات به آب نیاز خواهد داشت. و این نکته اصلی است: آب یک منبع محدود است.
و اگر ساکنان به ۹۸٪ بازیافت آب دست یابند، همان‌طور که در مقاله فرض شده، شهر همچنان در کمی بیش از یک قرن آب خود را از دست خواهد داد. این سطح از بازیافت آب پیش‌تر در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) محقق شده است.
مقاله می‌گوید:
«مناطق دائماً سایه‌دار نزدیک قطب‌های ماه برای حمایت از جمعیت یک میلیون نفری با استفاده از بازیافت در سطح ISS (۹۸٪) برای بیش از حدود یک قرن کافی نیست. مگر اینکه بازیافت حدود ۱۰ برابر بهبود یابد یا منبع آب مشابه بزرگ‌تری کشف شود، این نتیجه مانع سکونت انسانی گسترده و بلندمدت در ماه می‌شود.»
توجه داشته باشید که این رقم یک قرن، برآوردی از سوی دو پژوهشگر است، نه یک مانع تثبیت‌شده.
برآوردهای این مقاله بر اساس مدلی از یک میلیون نفر با ۵۰۰ تن آب به ازای هر نفر در سال از کل تقاضای آب، با ۹۸٪ بازیافت است. این منطقی است، اما باز هم از یک اجماع علمی استاندارد ناشی نمی‌شود.
آب کمتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد
هنوز این یک مشکل اساسی و مهم وجود دارد: ما هنوز دقیقاً نمی‌دانیم چه مقدار آب در ماه وجود دارد. هنوز عدم قطعیت زیادی در مورد مقدار یخ آب وجود دارد. و سنجش از دور فعلی از مدار، به‌طور کافی رگولیت عمیق‌تر را بررسی نمی‌کند. ما به بررسی‌های بهتر و رسیدن به عمق بیشتر زیر سطح نیاز داریم، جایی که برخی دانشمندان فکر می‌کنند شانس خوبی برای یافتن یخ بیشتر وجود دارد.
مطالعه‌ای از اوایل امسال نشان داد که یخ آب در قطب‌های ماه بسیار کمتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد وجود دارد. مطالعه‌ای که در این مقاله بحث می‌کنیم از رقم یک میلیارد تن استفاده کرد، اما سایر برآوردهای فعلی از مقدار آب می‌گویند که احتمالاً حدود ۳۰ برابر کمتر از آن است. مطالعه دیگری از سال ۲۰۲۲ تنها ۳۴ میلیون تن را برآورد کرد.
اگر چنین باشد، یک شهر یک میلیون نفری ممکن است در واقع تنها برای چند دهه آب داشته باشد، نه یک قرن.
با این حال، شهری با یک میلیون نفر روی ماه یک احتمال افراطی به نظر می‌رسد. هنوز چندین سال طول می‌کشد تا فضانوردان آرتمیس بتوانند پایگاهی روی ماه ایجاد کنند. شاید با چند ساختمان، اما به سختی به اندازه‌ای بزرگ که حتی یک روستا در نظر گرفته شود. تمام شدن آب برای چنین شهرکی نگرانی نخواهد بود.
در واقع، این مطالعه اشاره می‌کند که حتی یک شهرک ۱۰۰,۰۰۰ نفری با بازیافت در سطح ISS، آب کافی برای ۱۰۰۰ سال خواهد داشت.
هر شهر بزرگ‌تری — اگر ever اتفاق بیفتد — احتمالاً صدها سال دیگر فاصله دارد. و تا آن زمان، باید ایده بسیار بهتری از مقدار دقیق آب روی ماه داشته باشیم و توانایی‌های بازیافت آب بهتری داشته باشیم.
راه‌حل‌های ممکن
بنابراین واضح است که هرچه کوچک‌تر باشد، پایدارتر است. با نگاه به آینده دور... آیا هیچ راهی برای بقای یک شهر بسیار بزرگ‌تر وجود دارد؟ چند راه‌حل پیشنهادی وجود دارد:
- بهبود کارایی بازیافت آب با ضریب پنج یا بیشتر.
- کاهش مصرف آب با تکنیک‌های جدید مانند کشاورزی عمودی.
- وارد کردن آب از سیارک‌های قابل دسترس.
- یافتن آب بیشتر در ماه، به‌طور بالقوه در اعماق بیشتر.
همان‌طور که این مطالعه اشاره می‌کند، صرفاً یافتن آب بیشتر بهترین احتمال خواهد بود. ممکن است تله‌های سرد بیشتری با یخ در اعماق رگولیت ماه («خاک») وجود داشته باشد که ما هنوز آنها را شناسایی نکرده‌ایم.
فقط زمان نشان خواهد داد که آیا پایگاه‌ها یا شهرهای بزرگ ماه هرگز به واقعیت تبدیل می‌شوند یا خیر. علاوه بر چالش‌های فنی و سیاسی آشکار، این امر به مقدار یخی که می‌توان برای آب استفاده کرد، یا مقدار آبی که می‌توان از جای دیگر آورد، بستگی دارد.
خط پایانی: آیا آب کافی روی ماه برای شهرهای آینده وجود دارد؟ برآوردهای جدید می‌گویند ممکن است برای روستاها یا شهرهای کوچک کافی باشد، اما برای کلان‌شهرهای بزرگ‌تر نه.
انتهای پیام
افزودن دیدگاه جدید