Jeszcze w 1969 r. dr George Mueller z NASA poinformował opinię publiczną o planach regularnych podróży na Księżyc i budowy tam stałej bazy, przyczółka do dalszej eksploracji kosmosu. Zaledwie 3 lata po jego wypowiedzi odbyła się ostatnia załogowa misja na Księżyc – Apollo 17 – i pogrzebano, wydawało się, na zawsze, marzenia o obecności na Srebrnym Globie.

Obecnie jesteśmy świadkami nowego wyścigu w podboju kosmosu. Do kosmicznych potęg takich jak USA i Rosja dołączają nowe: Chiny, Unia Europejska, a nawet Zjednoczone Emiraty Arabskie, Indie i Izrael. Bój toczy się już nie o Marsa, który najbardziej rozpala wyobraźnię entuzjastów kosmosu, lecz ponownie o najbliższe nam ciało niebieskie. Czego szukają na Księżycu? Czy zasoby, które się tam znajdują, odmienią historię ludzkości?

Chiński Księżyc

Wiele wskazuje na to, że czarnym koniem w wyścigu do komercyjnej eksploracji Srebrnego Globu są Chińczycy. Realizowany przez nich program Chang’e składa się z serii bardzo ambitnych misji obliczonych na kilkadziesiąt lat. Nadrzędnym celem ekspertów Państwa Środka jest budowa stałej bazy księżycowej i eksploatacja znajdujących się tam zasobów naturalnych.

Dzięki zrealizowanym do tej pory misjom chińscy naukowcy opracowali najdokładniejszą mapę ziemskiego satelity i jako pierwsi tak precyzyjnie zbadali rozmieszczenie i obfitość występowania tam pierwiastków i związków chemicznych. W 2013 r., jako pierwsi po 37-letniej przerwie (od radzieckiej misji Łuna 24 z 1976 r.), skutecznie umieścili na powierzchni Srebrnego Globu lądownik. Na pokładzie znalazł się łazik księżycowy Yutu, wyposażony w radar analizujący skład gruntu do głębokości powyżej 100 m. Kilka lat później Chińczycy, również jako pierwsi, umieścili ultranowoczesny łazik po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca. Chińska agencja kosmiczna planuje do 2030 r. wysłać na księżyc ludzi, a dotychczasowe sukcesy pozwalają przypuszczać, że zamierzenia te zostaną zrealizowane zgodnie z harmonogramem Do tej pory na Księżycu postawiło nogę 12 osób. Ostatni raz w 1971 r.

Artemis wystartował

Odpowiedzią na chińskie sukcesy jest amerykański program Artemis, do realizacji którego NASA zaprosiła m.in.: Europejską Agencję Kosmiczną, Australię, Kanadę, Japonię, ZEA i prywatne firmy. Projekt ma doprowadzić do powrotu człowieka na Księżyc do 2025 lub 2026 r. i w efekcie do powstania stałej bazy księżycowej.

Pierwszym jego etapem jest misja Artemis 1, będąca generalną próbą przed kolejnymi etapami podboju Księżyca. W jej ramach odbędzie się pierwszy lot superciężkiej rakiety Space Launch System – najpotężniejszego środka transportu od czasów wahadłowców – i statku kosmicznego Orion. Przez 3 tygodnie Orion ma się znajdować na orbicie wokół Księżyca.

Będzie to generalny test tych maszyn, które w przyszłości mają zostać wykorzystane w załogowych misjach. Naukowcom szczególnie zależy na zweryfikowaniu działania niektórych urządzeń służących ochronie i podtrzymywaniu życia uczestników kolejnych misji. Start SLS, z powodu usterek technicznych rakiety, był kilkukrotnie przekładany.

Polak na Księżycu?

Wśród dwudziestu państw sygnatariuszy porozumienia Artemis Accords znajduje się Polska, co otwiera nowe możliwości rozwoju naszego sektora kosmicznego, który skupia już blisko 400 firm. Aparatura wyprodukowana nad Wisłą brała udział w misjach marsjańskich czy na Jowisza.

Do realizacji programu Artemis będą potrzebne instrumenty badawcze, rozmaita aparatura pomiarowa, elementy robotyki i sterowania oraz mechanizmy wiertnicze, a wszystkie te elementy są polską specjalnością. Na pokładzie Oriona znajdzie się m.in. zestaw innowacyjnych detektorów promieniowania jonizującego, który powstał w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Za pomocą tej aparatury NASA ma zamiar ocenić dawki i charakter promieniowania kosmicznego, na które będą wystawieni astronauci. Polscy eksperci mają też pracować nad elementami pierwszego europejskiego lądownika, który zostanie umieszczony na Srebrnym Globie w ramach kolejnego etapu programu Artemis. Nie jest wykluczone, że w ramach któregoś z lotów misji Artemis na Księżyc zostanie dostarczony pierwszy polski łazik księżycowy.

Kosmiczny port

Misja Apollo z ekonomicznego punktu widzenia była nonsensowna. Decydenci szybko zrozumieli, że projekt załogowych lotów na Księżyc jest najdroższym programem wycieczkowym wszech czasów. Za ok. 26 mld dol. dwanaście osób mogło pospacerować po powierzchni naturalnego satelity Ziemi, przywieźć próbki księżycowego pyłu i skał (część z dostarczonych próbek do dziś zalega nieotwarta w magazynach NASA) oraz wetknąć w grunt Srebrnego Globu amerykańską flagę.

Misja Artemis pod względem ekonomicznym ma być zupełnie inna. Jej cel to doprowadzenie do stałej obecności ludzi na Srebrnym Globie i uczynienie z niego kosmicznego portu, z którego będą wyruszać misje na Marsa i dalej w głąb kosmosu. Niższe ciążenie i niemal brak atmosfery sprawiają, że z Księżyca jest o wiele łatwiej – a co za tym idzie, taniej – wynieść w kosmos rakietę niż z Ziemi. Po co to robimy? Kosmos zawiera nieograniczone zasoby surowców, które czekają na ich eksploatację.

Paliwo przyszłości

Wobec kurczących się zasobów na Ziemi górnictwo kosmiczne może się stać nie tylko dochodowym biznesem, ale i koniecznością. Już dziś wiemy, że na Księżycu występują duże złoża tytanu czy platyny.

Ale wyobraźnię naukowców i przedsiębiorców rozpala hel-3. Szacuje się, że jest tam nawet milion ton tego izotopu helu, podczas gdy na Ziemi występuje on w śladowych ilościach. W przeciwieństwie do dobrze znanego nam helu-4 jego „kosmiczny” brat jest niezwykle obiecujący dla energetyki. Reakcje zachodzące w obecnie funkcjonujących elektrowniach atomowych prowadzą do wytworzenia ciepła, które podgrzewa wodę, a uzyskana w ten sposób para napędza turbiny generatorów elektrycznych. Wykorzystanie helu-3, jako paliwa w reakcji fuzji termojądrowej skraca ten proces. Dzięki niemu od razu wytwarzana jest energia elektryczna, bez generowania ciepła. Reakcje termojądrowe z użyciem helu-3 są prawdziwie ekologiczne, pozbawione emisji dwutlenku węgla i odpadów promieniotwórczych – jedynymi produktami ubocznymi są tu wodór i hel-4.

Jeszcze nie istnieje technologia umożliwiająca komercyjne wykorzystanie helu-3 w energetyce, ale pozyskanie go w większych ilościach z Księżyca może jedynie zdopingować naukowców do prac nad zastosowaniem go w energetyce. Eksploracja Księżyca może być dla ludzkości tym, czym było odkrycie Ameryki przez Kolumba.