محدودیت بزرگ زندگی انسان روی ماه / یک میلیارد تُن آب هم برای ساخت شهرهای پایدار کافی نیست

یخ آب در دهانه‌هایی نزدیک قطب‌های ماه وجود دارد که برای میلیاردها سال در سایه دائمی باقی مانده‌اند. این مناطق به‌دلیل دریافت‌نکردن مستقیم نور خورشید، شرایط مناسبی برای حفظ یخ فراهم می‌کنند.

مارتین الویس، اخترفیزیک‌دان مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین و نویسنده اصلی پژوهش، می‌گوید تصور ایجاد پایگاه‌ها، روستاها، شهرها و صنایع سنگین در ماه، توجه زیادی به منابع آب این قمر جلب کرده است.

چرا آب از انرژی مهم‌تر است؟

وجود سیلیکون در ماه نیز می‌تواند در آینده امکان ساخت پنل‌های خورشیدی در محل را فراهم کند. چنین زیرساختی، علاوه بر تامین انرژی سکونتگاه‌ها، می‌تواند به توسعه صنایعی مانند تولید سوخت و حتی مراکز داده هوش مصنوعی کمک کند.

دسترسی به آب اما محدودتر است. پژوهشگران بررسی کرده‌اند که ذخایر احتمالی یخ در مناطق سایه‌دار قطب‌های ماه تا چه اندازه می‌تواند نیاز جمعیت‌های مختلف را تامین کند.

در سناریویی خوش‌بینانه که ذخایر آب یک میلیارد تن فرض شده و ۹۸ درصد آب مصرفی بازیافت می‌شود، شهری با یک میلیون نفر جمعیت می‌تواند کمی بیش از یک قرن دوام بیاورد. این نرخ بازیافت با سطح عملکرد سامانه‌های بازیافت آب در ایستگاه فضایی بین‌المللی قابل مقایسه است.

اما برآوردهای فعلی از ذخایر آب ماه بسیار کمتر از این فرض خوش‌بینانه‌ و تا حدود ۳۰ برابر کمتر از یک میلیارد تن هستند. در چنین شرایطی، حتی یک شهر کوچک نیز ممکن است ذخایر قابل‌دسترس خود را طی حدود یک دهه مصرف کند.

سکونتگاه‌های کوچک واقع‌بینانه‌تر هستند

نتایج پژوهش به این معنا نیست که زندگی دائمی انسان در ماه امکان‌پذیر نخواهد بود. تفاوت اصلی در مقیاس جمعیت است. به گفته الویس، سکونتگاهی با حدود هزار نفر جمعیت یا شهری با ۱۰ هزار نفر ممکن است بتواند برای قرن‌ها پایدار بماند.

در مقابل، با نزدیک‌شدن جمعیت به ۱۰۰ هزار نفر، مدیریت منابع آب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. جمعیت یک‌میلیون‌نفری نیز بدون کشف ذخایر تازه یا پیشرفت چشمگیر در فناوری بازیافت، در بلندمدت پایدار نخواهد بود.

پژوهشگران می‌گویند برای تغییر این وضعیت، باید بازده بازیافت آب حدود ۱۰ برابر بهبود پیدا کند یا ذخایری به‌مراتب بزرگ‌تر از برآوردهای فعلی کشف شوند.

چرا شهرهای ماه زیرزمینی خواهند بود؟

علاوه بر آب، محیط خشن ماه نیز ساخت سکونتگاه‌های انسانی را دشوار می‌کند. هائو چن، استادیار موسسه فناوری استیونز، می‌گوید گرانش ماه حدود یک‌ششم زمین است و همین موضوع می‌تواند امکان ساخت فضاهای بزرگ‌تر را فراهم کند اما حفظ فشار داخلی، محافظت در برابر تشعشعات و ریزشهاب‌سنگ‌ها، تغییرات شدید دما و گردوغبار ساینده از چالش‌های اصلی هستند.

ناتان سیلورنیل، مهندس پیشین اسپیس‌ایکس، نیز معتقد است تمدن انسانی در ماه احتمالاً بیشتر در زیر سطح آن شکل خواهد گرفت. لوله‌های گدازه‌ای و فضاهای زیرزمینی می‌توانند در آینده برای ساخت محل زندگی، تولید غذا، آزمایشگاه‌ها و تاسیسات صنعتی به کار گرفته شوند.

در مجموع، یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد ایجاد پایگاه‌ها و سکونتگاه‌های کوچک در ماه از ساخت کلان‌شهرهای پرجمعیت واقع‌بینانه‌تر است. تا زمانی که منابع آب بیشتری کشف نشوند یا فناوری بازیافت پیشرفت چشمگیری نکند، کمبود آب یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های گسترش جمعیت انسانی در این قمر باقی خواهد ماند.

این پژوهش با عنوان No Cities on the Moon: a Billion Tons of Water is Not Enough for Sustainability نوشته مارتین الویس و جاناتان مک‌داول در مجله Frontiers in Space Technologies منتشر شده است.