زندگی انسان در کره ماه: حقایق، عجایب و هرآنچه باید بدانید

ماه، تنها قمر کره زمین است که تقریباً ۳۸۴٬۰۰۰ کیلومتر با ما فاصله دارد. تقریباً ۳۸ میلیون کیلومتر مربع مساحت دارد و اعتقاد بر این است که هیچ‌گونه حیاتی در آن وجود ندارد. ماه تنها جسم طبیعی در فضای خارج از زمین است که انسان‌ها روی آن فرود آمده‌اند، اما این مأموریت‌های سرنشین‌دار به ماه در سال ۱۹۷۲ پایان یافتند. با این حال، چندین سازمان فضایی در تلاش هستند تا انسان‌ها را دوباره به ماه برسانند.

مدت‌هاست که دانشمندان اکتشافات فضایی را روی ماه متمرکز کرده‌اند و در حال آماده‌سازی تعدادی از ماهواره‌ها و فضاپیماها برای انجام مأموریت‌های بزرگ روی ماه هستند. در سال ۱۹۵۹، فضاپیمای لونا ۲ از شوروی به اولین فضاپیمای رسیده به سطح ماه و اولین جسم انسان‌ساختی تبدیل شد که با جرم آسمان دیگری برخورد می‌کند. سپس در سال ۱۹۶۹، ناسا درجریان ماموریت آپولو ۱۱ برای اولین بار انسان روی سطح ماه فرود آورد.

با اتمام برنامه آپولو ۱۱ در سال ۱۹۷۲، حضور انسان روی ماه به پایان رسید و اکتشافات بعدی با ماهواره‌ها و فضاپیماهای رباتیک تداوم یافت. از جمله‌ی این ماموریت‌های غیرانسانی می‌توان به مدارگرد شناسایی ماه ناسا اشاره کرد که پروضوح‌ترین نقشه توپوگرافی ماه تا به امروز را با پوشش ۹۸٫۲ درصدی تهیه کرده است. همچنین مجموعه ماموریت‌های چانگ‌ای از چین ازجمله چانگ‌ای ۴ که برای نخستین‌بار در سمت پنهان ماه فرود آمد، ماه را در سال‌های اخیر دوباره به مرکز توجه‌ها بازگرداندند.

هنگامی که در سال ۱۹۷۲ آپولو ۱۷ از ماه بازگشت، کمتر کسی تصور می‌کرد که انسان تا ۵۰ سال بعد همچنان در انتظار قدم‌گذاشتن دیگر انسان‌ها بر روی کره ماه باشد. در واقع، بیشتر مردم در آن زمان فکر می‌کردند که تا به امروز ما حداقل یک سکونتگاه انسانی در ماه خواهیم‌ داشت. بااین‌حال رسیدن به ماه یک مسئله است، اما زندگی روی آن مسئله‌ای کاملا متفاوت و پیچیده‌تر است.

برپایی کمپ دائمی بر روی کره ماه بسیار دشوارتر از فرستادن چند روزه فضانوردان به آنجا است. برخلاف فضانوردان آپولو، ساکنان همیشگی ماه نمی‌توانند تمام جیره و منابع مورد نیاز خود را توسط موشک با خود حمل کنند و به ماه ببرند. در عوض، آ‌‌‌ن‌ها باید بسیاری از آن‌چه را که برای زنده ماندن نیاز دارند، از منابع فرازمینی تأمین کنند. متأسفانه، سطح ماه بی‌حاصل است و منابعی برای تأمین نیاز انسان در آن وجود ندارد. اما انسان با استفاده از نبوغ خود، می‌تواند این منابع را تقریباً به هرچیزی که برای زندگی نیاز دارد، تبدیل کند.

اولین قدم به وجود آوردن هوای تنفس‌شدنی است. اکسیژن نه‌تنها عنصری ضروری برای ساکنان آتی ماه است، بلکه موشک‌ها برای روشن‌شدن و حمل‌ونقل انسان و بار روی ماه به آن نیاز دارند. روی کاغذ استخراج اکسیژن از خاک ماه شدنی است و آزمایش‌های مختلف امکان‌پذیری آن را اثبات کرده‌اند. به‌عنوان مثال ناسا در سال ۲۰۲۳ درجریان یک آزمایش، با استفاده از رآکتوری ویژه خاک مصنوعی ماه را به دمای بسیار بالایی رساند. وقتی این خاک داغ شد، کربن منوکسید آزاد کرد و سپس پژوهشگران توانستند از آن اکسیژن استخراج کنند. علاوه‌بر ناسا، سایر گروه‌های پژوهشی روش‌های مختلف دیگری را برای تهیه‌ی اکسیژن در ماه ارائه داده‌اند.

آب، دومین نیاز ضروری برای تأمین است. هر مولکول آب از ۲٫۳ هیدروژن و ۱٫۳ اکسیژن تشکیل شده‌ است. اگر انسان بخواهد روی ماه برای طولانی‌مدت سکونت کند، باید بتواند منبع آبی پایدار روی در آنجا پیدا کند. پیش‌تر تصور می‌شد تنها قمر زمین سرزمینی بایر و خشک است؛ اما یافته‌های اخیر نشان داده‌اند که حجم زیادی آب یخ‌زده در خاک ماه به دام افتاده است. این آب نه‌تنها برای مصرف انسان قابل بهره‌برداری است، بلکه درجریان فرایندی به نام الکترولیز می‌توان آن را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه و سوخت مورد نیاز موشک‌ها را نیز تامین کرد.

ساکنان آتی ماه همچنین می‌توانند مقداری از آب قمری را برای یکی دیگر از عناصر کلیدی بقا ذخیره کنند: غذا. مشکل دیگری نیز وجود دارد، آیا گیاهان می‌توانند در ماه رشد کنند؟ به دلیل ناتوانی در حمل چندین تن خاک غنی و حاصل‌خیز از زمین به ماه، تنها گزینه استفاده از خاک خود ماه خواهد بود. اما این خاک مانند ماسه غبارآلود و بسیار ریز است و باعث می‌شود که ریشه گیاه به سرعت دچار فرسایش شود. همچنین، حاوی مقدار زیادی فلزات سمی و سایر ترکیبات مضر برای رشد گیاهان است.

تاکنون، آزمایش‌های انجام‌شده با خاک شبیه‌سازی‌شده‌ی ماه امیدوارکننده بوده‌است. پژوهشگران حتی در سال ۲۰۲۲ توانستند در رگولیت قمری که درجریان ماموریت‌های آپولو به زمین آورده شد، گیاه پرورش دهند. البته برای انجام این کار، باید ترکیب خاک ماه را بهبود داد. افزودن کود انسانی به خاک، فلزات و ترکیبات سمی را جداسازی می‌کند، مواد مغذی به خاک می‌افزاید و به حفظ آب در خاک نیز کمک می‌کند. تنها موادی که ساکنان ماه باید از زمین با خود ببرند، دانه‌ها و کرم‌های خاکی است. کرم‌ها مواد آلی را بازیافت می‌کنند و ساختار خاک را بهبود می‌بخشند و به ایجاد یک اکوسیستم کشاورزی پایدار ماه محور کمک می‌کنند.

علاوه بر الزام وجود پایدار هوا، آب و غذا، ساکنان ماه باید منبع انرژی طولانی مدت و پناهگاهی راحت و دائمی را نیز در نظر بگیرند. خاک ماه برای هر دو مورد، دوباره به کمک می‌آید. آن‌طور که پژوهشگران شرکت بلو ارجین به‌تازگی نشان دادند، خاک ماه تقریباً تمام مواد مورد نیاز برای ساخت سلول‌های خورشیدی را دربردارد. با ساخت پنل‌های خورشیدی، می‌توان انرژی نامحدود و پایدار را تامین کرد.

در ماه ابری وجود ندارد که کارایی پنل خورشیدی را محدود کند. تنها مشکل، نگهداری انرژی در شب‌های دو هفته‌ای ماه است. باتری‌های خورشیدی می‌توانند انرژی را ذخیره کنند، اما بسیار حجیم‌تر از آن هستند که از زمین تا ماه توسط موشک حمل شوند. به همین دلیل، باید نقطه‌ای مرتفع در قطب‌های ماه به عنوان پایگاه بالقوه انتخاب شود. در آن نقطه، پایگاه می‌تواند از نور دائمی خورشید (به جز در زمان ماه گرفتگی‌های نادر و کوتاه) و در نتیجه از انرژی دائمی بهره‌مند شود.

هنگامی که مهاجران به ماه می‌رسند، احتمالاً باید پناهگاه‌هایی به شکل سازه‌های بادی و متورم‌شدنی با خود همراه داشته‌باشند. سازه‌های بادی سبک‌ترند، حجم کمتری دارند و نسبت به سازه‌های سخت، فضای بیشتری را فراهم می‌کنند. اما این سازه‌ها باید از ساکنان ماه در برابر تشعشعات فضایی (به ویژه پرتوهای کیهانی کهکشانی) نیز محافظت کنند.

اولین فضاپیمایی که روی ماه فرود آمد، لونا ۲ از شوروی در ۱۳ سپتامبر ۱۹۵۹ بود که هیچ مسافری نداشت و در حین عکاسی روی ماه سقوط کرد. هیچ یک از فضاپیماهای لونا شوروی سرنشین نداشتند.

تنها ۲۴ انسان خوش‌شانس درطول ۹ مأموریت آمریکایی از سال ۱۹۶۸ تا ۱۹۷۲ به ماه سفر کرده‌اند. از این ۲۴ نفر، تنها ۱۲ نفر روی ماه فرود آمدند و روی سطح آن راه رفتند. همه‌ی مسافران ماه تا به امروز از ایالات متحده بوده‌اند. از زمان پایان برنامه آپولو در سال ۱۹۷۲، ماه هیچ بازدیدکننده انسانی نداشته است. مأموریت‌های بدون سرنشین به سطح ماه نیز در سال ۱۹۷۶ با کاوشگر لونا ۲۴ شوروی پایان یافت، ولی در سال ۲۰۱۳ با ماموریت چانگ‌ای ۳ و ماه‌نورد یوتو از چین، از سر گرفته شد.

در دهه‌های اخیر، شرکت‌های فضایی نوظهور ازجمله اسپیس ایکس و بلو ارجین، ماه را به کانون توجه خود تبدیل کرده‌اند. فضاپیمای غول‌پیکر نسل بعدی اسپیس ایکس به نام استارشیپ، هرچند دراصل به‌عنوان فضاپیمایی مریخی طراحی شده، از سوی ناسا به‌عنوان ماه‌نشین برنامه آرتمیس انتخاب شده و قرار است فضانوردان این سازمان را در ماموریت‌های آرتمیس ۳ و ۴ به سطح قمری برساند. از سوی دیگر، بلو ارجین نیز در همکاری با چند شرکت نام‌آشنای آمریکایی دیگر، ماه‌نشین دیگری ساخته که در ماموریت آرتمیس ۵ شرکت خواهد داشت. این دو ماه‌نشین احتمالا تا پایان دهه‌ی ۲۰۲۰ نخستین انسان‌ها درطول بیش از نیم‌قرن گذشته را به سطح ماه حمل خواهند کرد.

محمدحسین جعفری

پنجاه سال پس از آخرین ماموریت آپولو؛ چرا انسان دوباره درحال سفر به ماه است؟

مطالعه '8

ماه برای گردشگران فضایی نیز مقصدی جذاب است. یوساکو مائزاوا، میلیاردر ژاپنی قصد دارد درجریان برنامه‌ای به نام «پروژه ماه عزیز» به‌همراه هشت نفر دیگر با فضاپیمای استارشیپ به دور ماه سفر کند. مائزاوا انتظار دارد که تجربه‌ی گردشگری فضایی الهام‌بخش مسافران همرانش برای خلق آثار هنری جدید شود. خبر این سفر ابتدا در سال ۲۰۱۸ اعلام شد و قرار بود پرتاب در سال ۲۰۲۳ انجام شود. اما از آنجا که استارشیپ هنوز حتی یک‌مرتبه هم مدار زمین نرسیده، بعید است در آینده نزدیک شاهد سفر گردشگران خصوصی به ماه باشیم.

• ماه نه جَو دارد، نه هوا و نه اقیانوس‌هایی از آب،‌ و سطح آن در خلاء دائمی است. دو فضانورد ماموریت آپولو ۱۷ به‌نام‌های یوجین سرنان و هریسون اشمیت، با زندگی در ماژول کوچک قمری خود به مدت کمی بیش از سه روز، رکورددار بیش‌ترین حضور روی سطح ماه هستند.

• یکی از بهترین مکان‌ها برای ایجاد پایگاه دائمی در ماه، قطب جنوب قمری است؛ جایی که ذخایر عظیم آب یخ‌زده در دهانه‌های همیشه سایه‌دار آن وجود دارد و دما در بعضی نقاطش درحدود منفی ۱۳ درجه‌ی سانتی‌گراد است.

• دور شدن از پایگاه‌های قطبی در ماه، مناظری را به نمایش می‌گذارد که شبیه هیچ‌چیز روی زمین نیست. دشت‌های گدازه‌ای وسیع و کوه‌های بزرگ ناشی از رویدادهای برخوردی که بلندترین آنها حدود ۵٫۵ کیلومتر ارتفاع دارد و تقریباً به اندازه‌ی کوه دماوند در ایران است.

• ماه همچنین دارای دهانه‌های بزرگ آتشفشانی بسیاری است، مانند دهانه آریستارخوس با عرض ۴۰ کیلومتر. به گفته ریک الفیک دانشمند ناسا «چشم‌انداز از لبه آریستارخوس، گرند کانیون را منظره‌ای بسیار کوچک می‌نمایاند و دهانه شهاب‌سنگی در آریزونا را مانند سوراخی در فضای سبزی کوچک جلوه می‌دهد».

• یکی دیگر از عجایب خیره‌کننده و شگفت‌انگیز در ماه، خورشید گرفتگی است که زمانی رخ می‌دهد که زمین خورشید را مسدود می‌کند. از ماه، زمین به صورت حلقه ای از نور قرمز و نارنجی ظاهر می‌شود که بر آسمان تسلط کامل دارد.

• اگرچه ماه به طور متوسط ۳۸۴٬۴۰۰ کیلومتر از زمین فاصله دارد، ارسال عکس‌های تعطیلات یا کسوف به خانه برای خانواده و دوستان بیشتر از یک ثانیه طول نمی‌کشد.

• گرانش ماه (که یک ششم گرانش زمین است) انجام فعالیت‌های تفریحی و ورزشی را کمی چالش برانگیز می‌کند. ساکن ماه می‌تواند بپرد و توپ را شش برابر بالاتر و دورتر از زمین پرتاب کند. به عبارت دیگر، در مقابل زمین فوتبال‌های ۹۰ متری روی زمین، فاصله بین تیرهای دروازه‌ی دو تیم در یک زمین فوتبال در ماه باید ۵۴۹ متر باشد.

• انسان‌ها در ماه نیازی به بررسی پیش‌بینی آب و هوا ندارند. ماه به دلیل جَو بسیار ضعیفش اصلا آب و هوایی برای بررسی ندارد. هر روز آفتابی است، بدون احتمال باران. البته، باید مراقب آب و هوای فضایی بود که شامل بارش ذرات شهاب‌سنگی است که می‌توانند به بزرگی توپ گلف و ذرات بسیار پرانرژی ناشی از شراره های خورشیدی باشند.

• یکی دیگر از عجایب بالقوه زندگی روی سطح قمری، ماه‌لرزه‌ها است. لرزه‌سنج‌هایی که در طول آپولو روی سطح ماه باقی مانده‌اند نشان می‌دهند که ماه همچنان از نظر لرزه‌ای فعال است و حتی زلزله‌های نادر و یک ساعته‌ای به بزرگی ۵٫۵ در مقیاس ریشتر دارد.

بسیاری از مردم دوست دارند که به ماه سفر کنند، اما این سفر هزینه‌های قابل توجهی به همراه دارد، به خصوص اگر بخواهید در ماه خانه داشته‌ باشید.

طبق گزارش وبسایت مانی، کارشناسان مالی تمام جنبه‌های مالی ساخت خانه و زندگی در ماه ازجمله هزینه‌های انرژی و هزینه‌های غذا را بررسی و دقیق‌ترین ایده در مورد هزینه‌ی خانه داشتن و زندگی در کره ماه را محاسبه کرده‌اند. طبق برآورد آن‌ها، وام مسکن در ماه برای خریدار حدود ۳۲۶٬۰۰۰ دلار در ماه به مدت ۲۵ سال هزینه خواهدداشت که این رقم پرداختی، هزینه کل وام را به بیش از ۶۲ میلیون دلار می‌رساند.

کارشناسان مالی می‌گویند که قیمت وام مسکن در ماه پس از ساخت اولین خانه‌های ماه به دلیل دانش به دست آمده در مورد چگونگی راه و روش ساخت خانه و زندگی، به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و از ۶۲ میلیون دلار به ۵۲ میلیون دلار می‌رسد. البته قیمت زمین در ماه فوق‌العاده ارزان است، زیرا در حال حاضر مطلقاً هیچ چیز در آن وجود ندارد. قیمت زمین در ماه طبق برآوردهای اخیر تقریباً ۲۰ دلار است.

زمانی که فضانوردان آپولو از ماه برگشتند، گرد و غباری که به لباس آن ها چسبیده بود باعث گلودرد و ریزش اشک از چشم‌ها می‌شد. گرد و غبار ماه از ذرات تیز، ریز و ساینده تشکیل شده و برای انسان سمی است. همان‌طور که هریسون اشمیت فضانورد ناسا در ماموریت آپولو ۱۷ توصیف کرده‌ است، علائم «تب یونجه قمری» در تمام ۱۲ نفری که روی ماه قدم گذاشته‌اند، دیده شده‌است. از عطسه گرفته تا گرفتگی بینی، در برخی موارد روزها طول کشید تا این علائم از بین رفتند.

جَو ماه، هیچ حفاظتی در برابر شهاب‌ سنگ‌ها و تابش‌های فضایی ندارد. نوسانات دما در ماه نیز بسیار شدید است و از منفی ۲۴۸ تا مثبت ۱۲۳ درجه سانتی‌گراد متغیر است. نفس‌کشیدن نیز در ماه نیز اساسا امکان‌پذیر نیست؛ زیرا چیزی برای فرستادن به درون ریه‌ها وجود ندارد.

به دلیل چرخش آهسته‌ی ماه، هر روز قمری حدود ۱۴ روز زمینی طول می‌کشد و دمای هوا در روز چیزی حدود ۱۲۳ درجه سانتی‌گراد است. در حالی که شب‌های ماه هم با دمایی حدود منفی ۲۳۳ درجه سانتی‌گراد، به اندازه‌ی ۱۴ شب زمینی طول می‌کشند. از آنجا که ماه نسبت به زمین در وضعیت قفل کشندی به‌سر می‌برد، یک سمت آن همیشه پشت به ما است. اگر ساکنان آتی ماه زمانی بخواهند در این نیمه‌ی پنهان سکونت کنند، هیچ‌گاه زمین را در آسمان نخواهند دید.

و همانطور که می‌دانید، پرورش غذا در فضا با کاشت یک باغ سبزیجات در حیاط خلوت خودمان کاملاً متفاوت است. قبل از این‌که بتوانیم روی ماه زندگی کنیم، باید مشکلاتی را که با کاشت مواد غذایی در فضا پیش می‌آید، حل کنیم.

ایده زندگی در مریخ از قرن ۱۹، زمانی که پرسیوال لوول، ستاره‌شناس آمریکایی حدس زد که کانال‌های سیاره سرخ، مجراهای باستانی هستند که توسط فرازمینی‌های هوشمند ساخته شده‌اند، جزء اصلی داستان‌های علمی تخیلی بوده‌است. ناسا هم‌اکنون در قالب برنامه آرتمیس قصد دارد ابتدا به ماه بازگردد و سپس از آنجا به‌عنوان سکویی برای رسیدن به مریخ تا اواخر دهه ۲۰۳۰ استفاده کند.

مانند زمین، مریخ به دلیل کج‌شدن بر محور خود، دارای فصل است. اما به دلیل مدار بیضی‌شکلش، اثر فصلی ثانویه نیز دارد. زمانی‌که سیاره در دورترین فاصله از خورشید قرار بگیرد، نیم‌کره جنوبی از خورشید دور می‌شود و در نتیجه زمستان‌های بسیار سردتر و تابستان‌های بسیار گرم‌تری نسبت به نیم‌کره شمالی خواهد داشت.

به طور کلی، در مقایسه با مریخ ماه گزینه بهتری برای سکونت است زیرا به زمین نزدیک‌تر است، زمین‌شناسی مشابهی با سیاره ما دارد و ممکن است حاوی آب باشد. با این حال، برای زندگی در طولانی مدت مریخ گزینه بهتری است، زیرا دارای جَو و گرانشی تقریباً شبیه زمین است.

در مجموع، داده‌های ارسال‌شده از مأموریت‌های متعدد نشان می‌دهند که هیچ نقطه‌ای از ماه، مکانی به خوشایندی کره زمین برای زندگی نخواهد بود. برای سکونت‌پذیرکردن ماه، انسان باید در پناهگاه‌هایی زندگی کند که مهر و موم‌شده هستند و علاوه بر محافظت در برابر شهاب‌سنگ‌ها، از نفوذ تابش‌ها و گرد و غبار سمی ماه جلوگیری می‌کنند و امکان تنفس دارند. با وجود تمام این مسائل، همچنان انسان دلایل بسیار زیادی برای ساختن پایگاه‌های دائمی بر روی کره ماه دارد و همینطور برای برخی از گردشگران،‌ ماه مقصد نهایی است.

محیط ماه برای زندگی چالش‌های منحصر به فردی را ایجاد می‌کند. با این حال، کارشناسان در حال تحقیق برای رسیدگی به مسائل و مشکلات مربوطه هستند و در این زمینه پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای وجود دارد. قبل از اینکه بتوانیم روی ماه زندگی کنیم، مشکلات زیادی وجود دارد که باید آن‌ها را حل کنیم. خوشبختانه برای ما، علم می‌تواند به پر کردن شکاف‌ها و ایجاد راه‌حل‌های جدید کمک کند. زندگی در ماه یک جهش بزرگ برای انسان خواهد بود و امروزه دانشمندان در حال برداشتن گام‌های بزرگی برای تحقق این هدف هستند.