Europa na Księżycu

W przyszłym roku przypada trzydziesta rocznica lądowania załogi statku Apollo 11 na Księżycu. W ciągu czteroletniego programu "Apollo" na powierzchni srebrnego globu stanęło dwanaście osób. Od 1972 r. nie było tam jednak nikogo. Gdy w grudniu 1996 r. Pentagon poinformował, że instrumenty sondy Clementine trafiły na ślady księżycowej wody, satelita Ziemi zyskał nowe znaczenie. Agencje kosmiczne coraz częściej mówią o powrocie na Księżyc. Program Apollo, choć spektakularny w swoim czasie, nie przyniósł odpowiedzi na wszystkie pytania związane z satelitą Ziemi. Zbadano zaledwie kilka miejsc, ale z naukowego punktu widzenia Księżyc nadal ma swoje tajemnice. Astronauci przywieźli na Ziemię próbki skał i gruntu, co pozwoliło określić wiek niektórych księżycowych obszarów, ale nadal nie znamy składu mineralnego srebrnego globu. Nie jesteśmy też pewni, skąd się wziął. Często określany przez naukowców jako zewnętrzny, siódmy kontynent Ziemi, prawdopodobnie powstał ok. 4,5 mld lat temu w wyniku zderzenia naszej planety z inną o rozmiarach Marsa. Czy zatem tworzy go materiał ziemski, czy może z tej tajemniczej planety? Nie wiemy również, co znajduje się we wnętrzu Księżyca. Czy jest tam jądro podobne do ziemskiego? Aby odpowiedzieć na te pytania, potrzebujemy zupełnie nowych pomiarów. Ostatnie informacje uzyskane dzięki sondom Clementine i Lunar Prospector nie wystarczają. Celem agencji kosmicznych są więc misje, które dokonałyby kompletnej analizy występowania i rozmieszczenia różnych minerałów na powierzchni Księżyca i przeprowadziły szczegółowe badania geologiczne. Najbardziej zainteresowane powrotem na satelitę są Japonia i państwa europejskie. W przyszłym roku na srebrny glob poleci japońska sonda Lunar-A, by badać jego wewnętrzną budowę. Specjalna rakieta wbije się w księżycowy grunt i będzie mierzyć wstrząsy sejsmiczne. W ten sposób naukowcy chcą ustalić, czy satelita ma gęste jądro, czy też nie. W 2003 r. Japończycy planują wysłać statek Selene - okrążając Księżyc, zbierze dane dotyczące pochodzenia i ewolucji satelity. Umieści też na jego powierzchni instrumenty do obserwacji Słońca, sporządzi globalne mapy topograficzne i rozmieszczenia surowców mineralnych. Po roku moduł napędowy statku osiądzie na powierzchni Księżyca, testując nową technologię łagodnego lądowania, niezbędną w przyszłości do bezpiecznego transportu sprzętu i ludzi. Sensacyjne odkrycie wodnego lodu na Księżycu rozbudziło wyobraźnię wizjonerów i naukowców. Dowiadując się, skąd pochodzi księżycowa woda, moglibyśmy wzbogacić swą wiedzę o historii naszego systemu planetarnego. W ramach następnego etapu badania satelity ma być wysłana sonda, która wywierci rdzeń. Jego analiza mogłaby wyjaśnić, jak głęboko znajduje się lód. - Można by zbadać zawartość różnych izotopów tlenu, co pozwoliłoby ustalić, skąd się wzięła woda. Naukowcy wiele by dali, by trochę pokopać tam szpadlem. Ja dałbym sobie za to uciąć lewą rękę - mówi William Feldman z Los Alamos Laboratory, analizujący dane zebrane przez sondę Lunar Prospector. Jeśli na Księżycu jest niewiele wody, co się z nią stało? Wiemy, że komety bez przerwy uderzają w Księżyc, przynosząc dużo wody. Dostarczają jej również chondryty, czyli meteoryty bogate w wodór. Na Merkurym w wiecznie zacienionych rejonach znajdują się bogate pokłady prawie czystego wodnego lodu. Jeśli może on istnieć na Merkurym, planecie położonej najbliżej Słońca i znacznie gorętszej, dlaczego tak trudno znaleźć go na srebrnym globie? Księżyc to idealne miejsce na budowę obserwatoriów - atmosfera nie rozprasza światła, a na powierzchnię globu bez przeszkód dociera promieniowanie różnego typu. Jest on też wyjątkowo stabilną platformą pod budowę. Wstrząsy sejsmiczne są tam bardzo słabe, a niewidoczna strona Księżyca to najcichsze miejsce w Układzie Słonecznym - skalny glob o średnicy prawie 3,5 tys. km jest idealnym izolatorem wszelkich zakłóceń radiowych z naszej planety. Księżycowe niebo jest zimne i ciemne. Grawitacja sięgająca zaledwie jednej szóstej ziemskiej pozwala również stawiać znacznie większe i lżejsze teleskopy, gdyż w tamtejszych warunkach nie ulegałyby deformacji. Japońscy konstruktorzy zaprezentowali w Nagoi projekt niewielkiego teleskopu. Ma być umieszczony na Księżycu ok. 2005 r.; będzie przeglądać całe niebo oraz wypatrywać trudno dostrzegalnych asteroid nadlatujących od strony Słońca. W Europie przygotowuje się kilka misji. - Najpierw chcemy umieścić sondy na orbicie Księżyca, później wysłać tam lądowniki, a na końcu zbudować stałą zautomatyzowaną wioskę i wysłać ludzi - mówi Bernard Foing z ESA Solar System Division w Noordwijk w Holandii. Pierwszym "krokiem Europy na Księżyc" ma być orbitalny statek SMART-1, który wystartuje w 2001 r.
Głównym zadaniem misji będzie sprawdzenie w praktyce napędu elektrycznego (zasilanego przetworzoną energią słoneczną); jest on - zdaniem inżynierów ESA - bardziej wydajny niż używane dziś silniki na paliwo chemiczne. Na wyobraźnię najbardziej jednak działa pomysł stworzenia stałej bazy księżycowej i wysłania tam ludzi. Odkrycie wody, potwierdzone na początku roku przez statek Lunar Prospector, sprawia, że możliwość założenia tam ludzkiego przyczółka staje się coraz bardziej realna. - Dostrzegamy wyraźne ślady wodoru. Ile jest tam wody, zależy od tego, jak głębokie są złoża i jak są rozmieszczone na powierzchni. Lód może się znajdować w wielu kraterach. Jeśli nasze obliczenia są poprawne, musi być tam mnóstwo wody - ok. 400 mln ton! Wystarczająco dużo, by zaopatrzyć w nią stuosobową kolonię ludzi przez sto lat - mówi Feldman. Nie wiemy też, jak głęboko leży lód. Jeśli został pogrzebany pod warstwą regolitu grubszą niż 50 cm, nasze instrumenty nie zauważyłyby go. Ale większość lodu może się znajdować na głębokości około dwóch metrów. Dane zgromadzone w trakcie programu "Apollo" pokazują, że w Księżyc bez przerwy uderzają mikrometeoryty, czyli pędzące z zawrotnymi prędkościami maleńkie cząsteczki pyłu. Rozbijając się o powierzchnię globu, wzniecają dziesięciokrotnie więcej pyłu, niż same przynoszą. Pył roznosi się po powierzchni i stopniowo pokrywa złoża. W ciągu miliarda lat powstaje powłoka grubości metra. Przez ostatnie 2 mld lat lód mógł więc zostać pogrzebany pod dwumetrową warstwą. Naukowcy biorą pod uwagę tylko ostatnie 2 mld lat, uważają bowiem, że wcześniej nasz satelita krążył tak blisko Ziemi, że zmieniało się położenie jego rejonów polarnych. Obszary, które dziś są biegunem południowym lub północnym, czyli toną w wiecznym cieniu, ponad 2 mld lat temu z pewnością nierzadko rozgrzewane były przez promienie słoneczne. Jeśli na Księżycu znajdowała się wówczas woda, z pewnością "uciekła" w kosmos. Ile jest tam wody, dowiemy się już w styczniu, kiedy zmieniona zostanie orbita statku Lunar Prospector, co pozwoli mu się zbliżyć do powierzchni globu na odległość 10 km - wówczas będzie można zobaczyć pojedyncze kratery. Nie wiadomo, kiedy powstanie pierwsza baza księżycowa. - Z technicznego punktu widzenia można ją założyć w ciągu dziesięciu lat, ale kiedy to nastąpi w rzeczywistości, trudno powiedzieć. Wszystko zależy od decyzji politycznych - twierdzi Foing. Chociaż nie wiadomo, kiedy powstanie tam pierwszy dom, naukowcy już dawno upatrzyli sobie działkę. ESA zamierza wysłać na satelitę swój lądownik EuroMoon. Dotarłby on na Górę Wiecznego Światła. Znajduje się ona na obrzeżu krateru Shackletona. Niemal wciąż ją oświetla Słońce. Roztacza się z niej widok na biegun południowy. Panuje tam więc dość stabilna temperatura. Biorąc udział w krótkich misjach wahadłowca lub nawet mieszkając przez kilka miesięcy na stacji kosmicznej, astronauci zabierają z Ziemi to, co jest niezbędne do życia. Każdego dnia człowiek zużywa 5 kg różnych materiałów: wody, żywności, tlenu. Na dłuższe wyprawy poza Ziemię trudno zabrać tak duże zapasy. Niezbędne będzie zatem ponowne odzyskiwanie przynajmniej części tlenu, wody czy przerabianie odpadków. ESA pracuje nad projektem "Melissa"; ma on doprowadzić do stworzenia systemu podtrzymywania warunków życiowych, w którym pewne jego składniki ponownie wprowadzano by do obiegu. Testowany jest głównie w laboratoriach Noordwijk w Holandii. W zamkniętym ekosystemie "Melissa" wykorzystywano by biologiczne metody odzyskiwania. W jednej z kilku komór rozkładane są odpadki, w innej z węglowodorów odzyskuje się węgiel, w kolejnej do produkcji żywności dla astronautów używa się alg Spirulina. ESA zamierza wysłać na Księżyc miniaturową wersję "Melissy". Prawdopodobnie najbardziej dziwacznym pomysłem jest wyhodowanie na satelicie Ziemi tulipana. Uwzględniając to, że główna siedziba ESA mieści się w Holandii, wybór wydaje się oczywisty. Tulipan rosnący na Księżycu byłby interesującym eksperymentem z perspektywy nauki o żywych organizmach. - Chcemy wyhodować roślinę poza statkiem kosmicznym, w znacznie bardziej surowych warunkach. Tulipan nie musiałby rosnąć w glebie, gdyż w pierwszej fazie wzrostu wszystkie składniki odżywcze pobiera z cebulki - dodaje Foing. Zdjęcie przedstawiające czerwonego tulipana, który wyrasta z szarego regolitu, z błękitną Ziemią majaczącą w tle, byłoby niewątpliwie wspaniałą ozdobą pierwszych stron gazet.