NASA je 7. novembra naredila konkreten korak proti prvi dolgoročni postojanki na Luni. Potrdila je razvoj jedrsko napajanega roverja PROMISE, ki bo na južnem polu iskal vodni led in vrtal do metra globoko. Ameriška vesoljska agencija je predstavila tudi pogodbe za prevoz tovora ter razvoj komunikacijskih in energetskih sistemov. Izstrelitev roverja je predvidena konec leta 2028.

Pred gradnjo baze morajo raziskati teren

Na Luninem južnem polu še ni cest, električnega omrežja ali pripravljenih območij za postavitev bivališč. Preden bodo astronavti tam lahko ostajali dalj časa, morajo raziskovalci ugotoviti, kako trdna so tla, kje je mogoče varno pristati in kateri naravni viri so dejansko dosegljivi. NASA je zato na sobotnem dogodku MAX POWER v Kennedyjevem vesoljskem središču na Floridi predstavila nov sklop naročil in odločitev, s katerimi želi pospešiti priprave na trajnejšo prisotnost ljudi. Po uradnem sporočilu NASA bo med prvimi nalogami raziskovanje območij, ki so za prihodnje posadke najbolj obetavna, a hkrati zahtevna.

Pomemben del tega dela bo opravil šestkolesni rover PROMISE, zasnovan za preučevanje površja in materiala pod njim. Njegova osrednja naloga bo ugotavljanje razpoložljivosti vodnega ledu, ki bi ga bilo mogoče nekoč uporabiti za oskrbo astronavtov, pridobivanje kisika in proizvodnjo sestavin raketnega goriva. Toda prisotnost vode še ne zagotavlja njenega gospodarsko smiselnega izkoriščanja. Na Dnevnih Novicah smo že poročali, kako bi omejene zaloge vode na Luni lahko vplivale na velikost prihodnjih naselij. Novo raziskovalno vozilo naj bi pomagalo odgovoriti, ali so takšni viri dovolj dostopni, da bi zmanjšali odvisnost od pošiljk z Zemlje.

Zakaj bo rover uporabljal jedrsko energijo

Južni pol je za znanstvenike zanimiv zaradi velikih razlik med osvetljenimi in zasenčenimi območji. Medtem ko nekatere višje lege prejemajo razmeroma veliko sončne svetlobe, notranjost posameznih kraterjev ostaja v trajni temi. Prav tam bi se lahko ohranil led, vendar običajne sončne celice ne bi zagotavljale zanesljivega delovanja raziskovalnega vozila. PROMISE bo zato elektriko pridobival iz radioizotopnega termoelektričnega generatorja, ki toploto radioaktivnega razpada pretvarja v električno energijo. Ne gre za klasični jedrski reaktor s cepitveno verižno reakcijo, temveč za tehnologijo, ki jo NASA že uporablja pri raziskovanju Marsa. Takšen vir napajanja bo roverju omogočal delo med dolgimi luninimi nočmi in v hladnih, trajno zasenčenih predelih, kjer bi bilo raziskovanje s sončno energijo precej bolj omejeno.

Pri izdelavi bodo inženirji Nasinega Laboratorija za reaktivni pogon JPL uporabili konstrukcijo, elektroniko in pogonski sistem zemeljskega preizkusnega dvojnika roverja Curiosity, skupaj z rezervnimi komponentami programov Curiosity in Perseverance. Namesto povsem nove zasnove bodo tako prilagodili tehnologijo, s katero imajo dolgoletne izkušnje. To lahko skrajša razvoj in zmanjša stroške, ne odpravi pa vseh neznank. Na Luni ni atmosfere, temperaturne razlike so velike, droben prah pa predstavlja dodatno obremenitev za mehanske dele. Resnično zanesljivost vozila bo mogoče oceniti šele med delovanjem na površju.

Kaj bo pokazalo vrtanje do metra globoko

Vodni led ni nujno skrit v velikih, čistih plasteh, kakršne poznamo na Zemlji. Lahko je razpršen med drobnimi delci regolita, plasti luninega prahu in zdrobljenih kamnin. Zato PROMISE ne bo zgolj iskal znakov vode, ampak skušal ugotoviti, kako je razporejena in v kakšnih razmerah se ohranja. Vrtalnik TRIDENT bo material zajemal iz globine do enega metra, približno po deset centimetrov naenkrat. Med vrtanjem bo meril tudi temperaturo in zbitost tal, kar bo koristno pri načrtovanju prihodnjih pristankov in postavljanju konstrukcij. Vzorci bodo nato omogočili natančnejšo analizo snovi, ki jih opazovanja iz orbite ne morejo neposredno preučiti.

Najprej bo treba ugotoviti, ali pridobljeni material sploh vsebuje led. Pri tem bo pomagal infrardeči instrument NIRVSS, medtem ko bo masni spektrometer MSOLO analiziral hlapne snovi, sproščene iz vzorcev. Nevtronski spektrometer NSS bo iskal vodik, ki lahko nakazuje prisotnost vode pod površjem. Poseben radiometer LAFORGE pa bo meril temperature v najhladnejših predelih, kjer se lahko spustijo do približno minus 242 stopinj Celzija. Podrobnosti instrumentov opisuje NASA na uradni strani misije PROMISE.

Posamezna meritev še ne bo zadostovala za oceno uporabnih zalog. Šele primerjava rezultatov z različnih lokacij bo pokazala, kje bi bilo nadaljnje raziskovanje najbolj smiselno. Štiri instrumente, predvidene za PROMISE, bo uporabljala tudi misija VIPER, zato bi lahko podatki obeh odprav ponudili širši vpogled v razmere na južnem polu.

Blue Origin bo rover dostavil na Luno

Prevoz raziskovalnega vozila je NASA zaupala ameriškemu podjetju Blue Origin, ki namerava uporabiti pristajalnik Blue Moon Mark 1. Osnovna vrednost pogodbe znaša 94 milijonov dolarjev, predvidena možnost dodatnih nalog pa je vredna do 140 milijonov dolarjev. Ob popolnem izkoristku te možnosti bi skupna vrednost dosegla 234 milijonov dolarjev. Načrtovana izstrelitev konec leta 2028 naj bi odprla pot 18-mesečni znanstveni misiji, vendar njen začetek ostaja odvisen od uspešnega razvoja in pristanka.

Nasini načrti segajo precej dlje od ene odprave. Agencija je za novi program komercialnih dostav CLPS 2 izbrala osem podjetij, ki bodo lahko tekmovala za prihodnja naročila. Desetletni pogodbeni okvir ima najvišjo skupno vrednost deset milijard dolarjev. Ta znesek ne predstavlja že porabljenega denarja ali ocenjene cene celotne lunine postojanke, temveč zgornjo mejo naročil, ki jih bo NASA lahko oddajala izbranim izvajalcem. S takšnim načinom sodelovanja želi agencija zagotoviti več možnosti za dostavo znanstvenih naprav, vozil in drugih potrebščin. Na Luni namreč ne bo dovolj uspešno pristati enkrat. Za dolgotrajno prisotnost ljudi bo treba prevoz ponavljati, odpravljati napake in postopoma povečevati količino tovora, ki ga lahko varno dostavijo na površje.

Elektrika in komunikacije bodo enako pomembne

Tudi če bo PROMISE odkril obetavna nahajališča ledu, njihovo izkoriščanje ne bo mogoče brez ustreznih sistemov za napajanje, prevoz in povezavo z Zemljo. NASA je zato predstavila še šest novih naročil za izstrelitve in vesoljski transport, skupaj vrednih približno 1,3 milijarde dolarjev. Med predvidenimi nalogami so preizkusi navigacije, premeščanja tovora med orbitami ter raziskovanja območij, kamor vozila na kolesih ne morejo varno priti. Pri slednjem naj bi pomagali majhni leteči roboti MoonFall, ki bodo pregledovali zahtevne dele luninega površja. Takšni podatki bi lahko zmanjšali tveganja za poznejše pristanke in premikanje astronavtov po terenu, ki ga danes poznamo predvsem iz orbitalnih posnetkov.

Za vzpostavljanje zvez je NASA izbrala tudi SpaceX, ki naj bi leta 2028 s sistemom Starship izstrelil komunikacijske satelite v prostor med Zemljo in Luno. Na površju medtem načrtuje manjši sistem miniCAST, sestavljen iz sončnih panelov, baterij in naprav za brezžični prenos energije. Njegove sestavne dele bodo morali inženirji pred uporabo še povezati in preskusiti. Gre torej za postopno ustvarjanje pogojev za daljše odprave, ne za že postavljeno elektrarno ali delujoče komunikacijsko omrežje.

Kdaj bodo ljudje lahko dlje živeli na Luni?

Uradna Nasina časovnica razvoja lunine baze predvideva tri stopnje. Do leta 2029 bo poudarek na robotskih misijah, preizkušanju pristankov in zbiranju podatkov o okolju. Med letoma 2029 in 2032 naj bi sledila širitev prometnih, energetskih in komunikacijskih zmogljivosti, od leta 2032 naprej pa postopno sestavljanje stalnejše postojanke za daljše bivanje astronavtov. Gre za razvojni načrt, ki se lahko zaradi tehničnih težav, financiranja ali rezultatov odprav še spremeni.

Pri izbiri lokacije bodo odločale podrobnosti, ki se danes morda zdijo manj pomembne od velikih raket in pristajalnikov. Če bo voda ležala pregloboko ali bo razpršena na velikem območju, bi njeno pridobivanje zahtevalo več energije in dodatne naprave. Če bodo meritve ugodnejše, bo NASA lažje presojala, kje postaviti prve sisteme za oskrbo prihodnjih posadk.

Sobotna napoved zato pomeni pomemben premik od splošnih načrtov k konkretnim nalogam in pogodbam. Toda usoda lunine postojanke ne bo odvisna le od tega, koliko tovora bodo rakete pripeljale z Zemlje. Enako pomembno bo, kaj bodo raziskovalci našli pod površjem. Rover PROMISE ne bo gradil prve baze, lahko pa pomaga določiti, kje bi jo bilo sploh smiselno postaviti.