Космическая гонка зашла в тупик: расчеты ученых разрушают мечты о создании лунных мегаполисов

Обнаружение ледников в темных кратерах на полюсах Луны спровоцировало новый виток космической гонки. Государства и частные корпорации строят планы: от научно-исследовательских баз до мегаполисов с заводами и шахтами. Однако расчеты показывают, что ресурсы спутника сильно ограничены, а мечты о городах-миллионниках могут столкнуться с жестким дефицитом воды.

Холодильники возрастом в миллиарды лет

Рельеф Луны сформировался под ударами астероидов. Из-за наклона оси вращения на полюсах возникли глубокие впадины, куда солнечные лучи не проникали последние 4 миллиарда лет. Температура в этих "ловушках вечной тьмы" держится ниже -163 °C.

В условиях глубокого вакуума лед, принесенный кометами и метеоритами, сохраняется почти вечно: за миллиард лет испаряется слой толщиной менее миллиметра. По данным спутниковых миссий, в этих природных хранилищах может находиться до 910 миллионов тонн воды.

Вода — это критический ресурс для космонавтики. Она нужна не только для питья или выращивания растений, но и для производства ракетного топлива. Именно на эти запасы опираются проекты колонизации Луны, включая концепции Илона Маска и Джеффа Безоса. Однако ученые проверили, на сколько хватит этих резервов при разных сценариях заселения.

Энергетическое изобилие против водного голода

Исследование рассматривало жизнеспособность поселений численностью от 100 тысяч до миллиона человек. Как выяснилось, с электроэнергией проблем не возникнет.

Рядом с ледяными кратерами находятся так называемые "пики вечной зари" — возвышенности, которые почти постоянно освещены солнцем. Если установить там высокие башни с солнечными панелями, можно получать до 3 гигаватт энергии. Этого хватит не только для бытовых нужд, но и для работы тяжелой промышленности или серверов для обучения нейросетей. Материал для солнечных батарей (кремний) можно добывать прямо из лунного грунта.

С водой ситуация иная. Расчеты показывают следующие ограничения:

• При населении в миллион человек запасы в 1 миллиард тонн иссякнут за несколько лет, если не очищать воду для повторного использования.
• Даже при наличии систем очистки, которые возвращают 98% жидкости (как на МКС), мегаполис-миллионник просуществует чуть больше века.
• Если же подтвердятся более пессимистичные оценки запасов льда (в 30 раз меньше миллиарда тонн), ресурсы города закончатся уже через 10 лет.

Сколько людей на самом деле прокормит Луна?

Ученые пришли к выводу, что автономное существование Луны в течение нескольких столетий возможно только при скромных масштабах заселения. По их мнению, устойчивыми могут быть:

• Научная база — до 1000 человек;
• Небольшой город — до 10 000 жителей.

Для создания полноценных мегаполисов человечеству придется решить сложнейшие задачи: довести эффективность переработки отходов почти до 100%, научиться добывать воду из глубоких слоев грунта или организовать доставку льда с перехваченных астероидов. Без этих технологий масштабная колонизация Луны останется временным проектом с ограниченным сроком жизни.