NASA buduje bazę na Księżycu. Musk i Bezos w grze o gigantyczne kontrakty

W realizacji tego ambitnego planu pomogą prywatne firmy, w tym SpaceX Elona Muska i Blue Origin Jeffa Bezosa. Amerykańska agencja właśnie otworzyła im drogę do kontraktów o maksymalnej wartości 10 mld dol. Stawka jest ogromna, bo chodzi nie tylko o kolejne lądowania, ale o stworzenie zalążków prawdziwej księżycowej bazy.

NASA ogłosiła swoją decyzję podczas targów lotniczych i kosmicznych MAX POWER w Kennedy Space Center na Florydzie. Chodzi o rozszerzenie programu Commercial Lunar Payload Services (CLPS). To inicjatywa, w ramach której prywatne przedsiębiorstwa odpowiadają za dostarczanie na Księżyc ładunków przygotowanych przez agencję.

Mogą to być instrumenty naukowe, urządzenia pomiarowe, eksperymentalne technologie, a w przyszłości również elementy infrastruktury niezbędnej do funkcjonowania stałej placówki na powierzchni Srebrnego Globu.

Nowe ramy kontraktowe mają maksymalną wartość 10 mld dol. i będą obowiązywać przez 10 lat. Jest to górny limit przyszłych zamówień, które będą przyznawane w miarę postępów programu i konkretnych potrzeb agencji. Poszczególne przedsiębiorstwa będą konkurować o realizację kolejnych misji.

Na liście znalazły się SpaceX, Blue Origin, Firefly Aerospace, Intuitive Machines, iSpace US, Lockheed Martin Space, Northrop Grumman Space Systems oraz Voyager Technologies. To połączenie firm rozwijających rakiety i lądowniki z przedsiębiorstwami mającymi doświadczenie w budowie zaawansowanych systemów kosmicznych.

NASA nie ukrywa, że chce wykorzystać możliwości komercyjnego sektora kosmicznego do przyspieszenia swoich planów. Jak podkreślił administrator agencji Jared Isaacman, księżycowa baza będzie powstawać stopniowo, misja po misji.

Chodzi o to, aby zanim astronauci ponownie postawią stopy na Księżycu, część potrzebnego wyposażenia i infrastruktury już na nich czekała. Dzięki temu kolejne załogi będą mogły korzystać z urządzeń, zasilania, systemów łączności i sprzętu badawczego dostarczonego przez robotyczne misje.

Więcej na Spider's Web:

Jednym z najbardziej interesujących elementów nowych planów NASA jest misja łazika PROMISE. To sześciokołowy pojazd, którego pełna nazwa brzmi Polar Rover for Observation, Mapping, and In-Situ Exploration (łazik polarny do obserwacji, mapowania i eksploracji). Jego zadaniem będzie badanie powierzchni oraz tego, co znajduje się pod nią, ze szczególnym uwzględnieniem obszarów południowego bieguna Księżyca.

Blue Origin otrzymała podstawowy kontrakt o wartości 94 mln dol. na dostarczenie pojazdu.

Dlaczego właśnie południowy biegun Księżyca jest tak ważny? Naukowcy podejrzewają, że w znajdujących się tam stale zacienionych kraterach mogą występować znaczne ilości lodu wodnego. Niektóre miejsca nie otrzymują bezpośredniego światła słonecznego przez miliardy lat.

Temperatura może tam być tak niska, że woda dostarczona przez komety lub inne obiekty kosmiczne pozostaje uwięziona w postaci lodu.

To prawdziwy skarb dla przyszłych astronautów. Woda może służyć do picia, ale jej znaczenie jest znacznie większe. Po odpowiednim przetworzeniu można z niej uzyskać tlen potrzebny do oddychania oraz wodór, który może zostać wykorzystany jako składnik paliwa rakietowego. W ten sposób zasoby znajdujące się na Księżycu mogłyby ograniczyć konieczność transportowania wszystkiego z Ziemi.

PROMISE ma pomóc ustalić, gdzie dokładnie znajdują się takie złoża, jak głęboko pod powierzchnią zalega lód i czy jego wydobycie będzie w ogóle możliwe. To informacje kluczowe dla planowania przyszłej obecności człowieka na Księżycu.

Co ciekawe, konstrukcja łazika powstanie w NASA Jet Propulsion Laboratory z wykorzystaniem zapasowych komponentów przeznaczonych wcześniej do misji marsjańskich Curiosity i Perseverance, a także modeli testowych tych pojazdów. Agencja chce w ten sposób ograniczyć koszty i wykorzystać sprawdzone już rozwiązania inżynieryjne.

Dostarczeniem łazika zajmie się Blue Origin przy użyciu lądownika Mark 1. NASA celuje z rozpoczęciem misji w końcówkę 2028 roku. Planowana ekspedycja ma potrwać 18 miesięcy.

Budowa bazy wymaga czegoś więcej niż tylko dostarczania kolejnych łazików. Potrzebny jest sprawny system transportu, który umożliwi przemieszczanie ładunków zarówno między Ziemią a Księżycem, jak i w przestrzeni okołoksiężycowej.

NASA przyznała już sześć zamówień na takie usługi, których łączna wartość wynosi około 1,3 mld dol. Otrzymały je Arrow Science and Technology, Blue Origin oraz Impulse Space.

W ramach tych przedsięwzięć testowane będą między innymi systemy nawigacyjne oraz technologie pozwalające na transportowanie ładunków pomiędzy różnymi obszarami przestrzeni kosmicznej. Pojawią się również robotyczne drony, których zadaniem będzie rozpoznawanie potencjalnych miejsc lądowania.

Księżycowy teren jest znacznie bardziej wymagający, niż mogłoby się wydawać na podstawie zdjęć wykonanych z orbity. Powierzchnia usiana jest kraterami, głazami i nierównościami. Bezpieczne posadzenie ciężkiego lądownika wymaga więc precyzyjnego rozpoznania terenu, a w przyszłości także możliwości dostarczania ładunków w różne miejsca.

NASA chce również przetestować rozwiązania, które pozwolą stworzyć bardziej rozbudowaną sieć transportową. W przyszłości nie każdy ładunek będzie musiał trafiać bezpośrednio z Ziemi na powierzchnię Księżyca. Możliwe będzie wykorzystywanie specjalistycznych pojazdów i platform transportowych działających na orbicie.

Ważną rolę w nowych planach NASA otrzymał również SpaceX. Firma Elona Muska została wybrana do przeprowadzenia osobnej demonstracji technologicznej w ramach istniejącego kontraktu dotyczącego logistyki księżycowej.

W 2028 r. rakieta Starship ma wynieść satelity komunikacyjne w przestrzeń pomiędzy Ziemią a Księżycem. Celem przedsięwzięcia jest sprawdzenie możliwości stworzenia systemu łączności, który będzie obsługiwał przyszłe misje załogowe i infrastrukturę na powierzchni Srebrnego Globu.

Może się to wydawać mało spektakularne w porównaniu z lądowaniem rakiety czy dostarczeniem łazika, ale bez niezawodnej komunikacji budowa księżycowej bazy byłaby niezwykle trudna. Astronauci muszą mieć możliwość kontaktowania się z kontrolą misji na Ziemi, przesyłania danych naukowych i koordynowania pracy urządzeń znajdujących się w różnych częściach Księżyca.

Potrzebna jest więc infrastruktura przypominająca ziemskie sieci telekomunikacyjne, choć oczywiście dostosowana do warunków panujących w przestrzeni kosmicznej. Satelity mogłyby przekazywać sygnały między astronautami, robotami, lądownikami i centrami kontroli. Dzięki temu przyszła baza nie będzie odizolowanym obozowiskiem, lecz elementem większego systemu.

Kolejny element planowanej infrastruktury dotyczy zasilania. NASA ogłosiła przyznanie zamówień firmom Honeybee Robotics, należącej do Blue Origin, Redwire oraz Yank Technologies. Przedsiębiorstwa będą pracować nad komponentami księżycowej wieży energetyczno-komunikacyjnej.

System ma łączyć wykorzystanie energii słonecznej z bezprzewodowym przesyłaniem energii elektrycznej. To rozwiązanie może okazać się niezwykle przydatne w środowisku, w którym dostęp do światła słonecznego jest mocno uzależniony od lokalizacji i ukształtowania terenu.

Na Księżycu doba trwa około 29,5 ziemskiej doby. Oznacza to, że dzień i noc trwają tam po mniej więcej 14,75 dnia. Dla urządzeń zasilanych wyłącznie panelami słonecznymi oznacza to poważne wyzwanie. Podczas długiej księżycowej nocy produkcja energii z klasycznych paneli praktycznie ustaje, a temperatury gwałtownie spadają.

Na południowym biegunie sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana. Ze względu na niewielkie nachylenie osi obrotu Księżyca Słońce znajduje się tam bardzo nisko nad horyzontem.

Niektóre szczyty mogą być oświetlone przez wyjątkowo długi czas, podczas gdy pobliskie kratery pozostają pogrążone w niemal wiecznym cieniu.

Właśnie dlatego potrzebne są rozwiązania pozwalające gromadzić i przesyłać energię tam, gdzie jest ona aktualnie potrzebna. Bezprzewodowy transfer mógłby ograniczyć konieczność rozciągania długich przewodów po nierównej powierzchni. To ważne nie tylko dla przyszłych astronautów, ale również dla robotów, łazików i urządzeń naukowych.

Wszystkie te przedsięwzięcia składają się na znacznie większy plan NASA. Amerykańska agencja chce stworzyć trwałą obecność człowieka na południowym biegunie Księżyca. Celem jest jednak przygotowanie infrastruktury pozwalającej prowadzić regularne badania i stopniowo rozszerzać zakres działalności człowieka poza naszą planetą.

To również ważny krok w kierunku przyszłych wypraw na Marsa. Księżyc może stać się poligonem doświadczalnym, na którym NASA i prywatne przedsiębiorstwa sprawdzą technologie podtrzymywania życia, pozyskiwania surowców, produkcji energii i transportu w trudnym środowisku kosmicznym.

Doświadczenia zdobyte podczas takich misji będą niezwykle cenne przy planowaniu znacznie dłuższej podróży na Czerwoną Planetę. Mars znajduje się średnio około 225 mln km od Ziemi, a załogowa wyprawa wymagałaby samodzielności i niezawodności systemów na poziomie, którego nie da się osiągnąć wyłącznie dzięki stałemu wsparciu z naszej planety.

NASA chce więc najpierw nauczyć się żyć i pracować poza Ziemią w stosunkowo bliskim sąsiedztwie naszej planety. Księżyc jest do tego idealnym miejscem.

Główna ilustracja: lądownik firmy Impulse Space, który ma zapewnić transport do budowy bazy na Księżycu.