3D štampa u svemiru

Ponekad je bliska naučna fantastika primamljivija od one daleke. Gledajući ostvarenja kao što je „Marsovac”, publika prosto oseća da čovečanstvu nedostaje samo mali korak da fantastika postane stvarnost

Film „Marsovac” Ridlija Skota, rađen na osnovu istoimenog romana Endija Vira, oduševljava publiku širom sveta. Iako je radnja knjige i filma fiktivna, ne radi se o nekom nerealnom naučnofantastičnom epu, nego o priči utemeljenoj na realnim naučnim otkrićima i neposrednim planovima za istraživanje svemira (istina, aktuelnim za 2011. godinu). Priča je smeštena u relativno blisku budućnost i bavi se praktičnim aspektima preživljavanja usamljene osobe na Marsu. Vazduh, voda, hrana, sklonište, energija, transport – to su osnovne stvari neophodne za dugoročni opstanak čoveka u bilo kom okruženju.

Ipak, „Marsovac” ne pokriva jedan bitan faktor koji je toliko očigledan da je pravo čudo kako ni autor knjige ni holivudski tim zadužen za njenu ekranizaciju nisu pomislili da on zaslužuje veći značaj od tek nekoliko rečenica glavnog protagoniste. U pitanju je usamljenost i njeni specifični efekti na čoveka koji je u svojoj osnovi, bez obzira na individualnu ličnost, ekstremno društveno biće. U okviru priprema za boravak u svemiru i buduće misije, naučnici se spremaju na ekstremne životne uslove i rade na razvoju tehnologija koje će moći da olakšaju boravak van Zemlje. Paralelno sa tim se, naravno, radilo na razvoju robotizovanih istraživača i pomagača koji će biti esencijalni na našem putu ka novim svetovima. Zbog filma i neprestane fascinacije Crvenom planetom, oči javnosti uprte su ka Marsu, ali da bi „ljudski Marsovci” postali stvarnost, verovatno ćemo prvo morati da uspostavimo trajnu koloniju na Mesecu.

Štampamo bazu

Evropska svemirska agencija (ESA) od prvog jula ima novog generalnog direktora. U pitanju je profesor Johan-Ditrih Verner koji je u svom prvom zvaničnom obraćanju izložio smeli plan za budućnost kom će ESA da teži, kako u četiri godine dok je on na čelu tako i kasnije. Šef NASA Čarls Bolden se slaže sa njim i tvrdi da će u periodu od 2020. do 2030. godine na suprotnoj strani meseca biti podignuta trajna istraživačka baza, koja će po svom opsegu i značaju verovatno nadmašiti Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS). Ruski Roscosmos je takođe neophodni saveznik u ovom projektu jer bi upravo njihovi nosači bili korišćeni za dopremanje neophodnog materijala na Mesec. Takođe, ostali veliki igrači poput Kine, Indije, Japana i drugih žele da budu deo ove priče.

Da li je moguće za petnaest godina podići bazu na Mesecu? Nakon vekova izučavanja Zemljinog prirodnog satelita, i decenija priprema i napredovanja nauke i tehnologije, naučnici su ubeđeni da je sada pravo vreme da se započne ovaj projekat. Najveći problemi pri izgradnji su transport materijala i ljudi. Podizanje teških i kabastih objekata u orbitu je ekstremno skupo (oko 10,000 dolara za 1 kg tereta), a slanje astronauta koji bi mesecima bili građevinski radnici u skafanderima je veoma rizično. Ljubiteljima naučne fantastike rešenja se nameću sama – za izgradnju treba iskoristiti materijal koji se već nalazi na licu mesta, a radna snaga treba da budu roboti!

ESA sarađuje sa britanskom arhitektonskom firmom Foster + Partners na razvoju materijala za izgradnju lunarne baze. Idealno trajno stanište koje bi istraživačima dalo dovoljno prostora, ali i zaštitu od mikrometeora koja je neophodna stavka na suprotnoj strani Meseca, može da se napravi pomoću – 3D štampača. Upotreba 3D štampe u svemiru zapravo nije novost. Tako je već u nekoliko navrata na ISS štampan alat neophodan za specifične zadatke na osnovu projekata koji su im prosleđeni sa Zemlje.

Što se tiče građevinskih radova, probe obavljene na Zemlji pokazuju da od tla Meseca, uz određene hemijske dodatke koji bi se dopremali sa Zemlje, mogu da se štampaju blokovi koji imaju i nosivost i pružaju odgovarajuću zaštitu. Naravno, ako imate pokretan 3D štampač niste ograničeni na blokove nego možete da odštampaće celu zgradu u jednom komadu. U pitanju je struktura pažljivo dizajnirana na osnovu preseka ptičje kosti. što znači da ima ekstremnu otpornost u odnosu na težinu, kao i strukturu sa velikim brojem izolovanih vazdušnih ćelija kako zaštita od svemirskog vakuuma nikada ne bi bila dovedena u pitanje.

Temelj

Prodavci nekretnina će vam reći da su za bilo koji objekat najbitnije tri stvar: „Lokacija, lokacija i lokacija.” Ista situacija je i sa bazom na Mesecu – neophodno je da se odredi gde bi trajna baza bila podignuta, a kao idealno mesto nameće se Mesečev južni pol. Jedan od razloga zašto naučnici žele bazu na Mesecu je da iskoriste tu gotovo idealnu lokaciju za pravljenje novog teleskopa koji će da izučava dubine svemira. Bez ometajuće atmosfere kao na Zemlji, i sa veličinom celog Meseca kao štitom od sunčevog zračenja, optički teleskop na suprotnoj strani Meseca mogao bi da napravi neverovatno detaljne snimke svemira, a ne bi bio ni sputan ograničenjima koja su nametnuta njegovim slavnim „rođacima” ugrađenim u satelite. Takođe, radio teleskop na Mesecu ne bi imao zemaljske interferencije uzrokovane modernim životom.

Druga bitna stvar je kontrola izgradnje. Pošto je za izučavanje svemira sa Meseca neophodan i kontakt sa Zemljom i vidljivost koju omogućava suprotna strana Meseca, Mesečev južni pol, obasjan Suncem 90 odsto vremena je idealna sredina za ozbiljne građevinske radove (solarni paneli rade gotovo neprestano) i povezanost posade sa Zemljom, a kasnije posmatranje dubokog svemira omogućilo bi onih deset odsto vremena kada je i tamo noć.

Trenutni plan predviđa automatizovanu izgradnju koja bi trajala oko tri meseca po kupolastom modulu, nakon čega bi astronauti mogli da se nastane u modulu. Sistem bi radio potpuno automatizovano. Na Mesec bi se spustila cilindrična kapsula, nalik modulima ISS-a, u kojoj se nalazi velika kupola na naduvavanje, dodatni materijal za izgradnju i okosnica cele ideje – pokretni robotizovani 3D štampač koji će biti de facto graditelj cele baze. Nakon što se kupola naduva, 3D štampač izlazi iz kapsule, skuplja materijal sa mesečevog tla, kombinuje ga sa magnezijum oksidom i solima za vezivanje i taj „Mesečev cement” počinje da slojevito slaže oko naduvane kupole.

Japanska svemirska agencija Jaxa, planira da na Mesecu, umesto izgradnje ljudskog staništa, podigne bazu za robote. Njihov lunarni program napraviće do 2020. godine robotizovanu bazu koja će omogućiti automatizovano uzimanje uzoraka u regionu prečnika od 100 km, njihovu početnu analizu na površini Meseca, a zatim, ukoliko je potrebno i slanje specifičnih uzoraka nazad na Zemlju.

Concordia

Razmišljanje o odlasku na Mars nije odloženo dok se čeka na rezultate misija za postavljanje baza na Mesec. Dugoročna testiranja ljudskog ponašanja u uslovima ekstremne izolacije kao Mars500 daju nam esencijalna znanja neophodna za istraživanje svemira. Slično je sa prethodnim iskustvima dugog boravka u svemiru kao što je rekordnih 438 dana Valerija Poljakova na stanici Mir. Ljudska misija ka Marsu podrazumeva dva putovanja od po sedam meseci u skučenom prostoru i uslovima niske gravitacije. ESA sprovodi svoja istraživanja o uslovima ekstremne izolacije tamo gde su prisutni na Zemlji – u bazi Concordia na Antarktičkom platou koja je svake godine tokom južne polarne zime, od februara do oktobra, potpuno odsečena od sveta.

Tokom polarne noći, u skučenom prostoru i bez šanse da bilo kakva spoljašnja pomoć stigne mesecima, ponašanje ljudi se menja kao kod astronauta na višemesečnim misijama. Dok se protiv efekata niske gravitacije astronauti već odavno bore redovnim vežbanjem, bitka protiv efekata izolacije je drugačija. Neophodne su društvene aktivnosti i redovna komunikacija sa familijom i prijateljima. Ipak, ispostavilo se da najpozitivnije efekte na raspoloženje ljudi u izolaciji ima boravak u hidroponičkoj bašti i briga o malom broju sadnica.

• • •

Ipak, misije tokom kojih su ljudi istraživali svemir imale su jednu zajedničku stvar. Kosmonauti i astronauti mogli su u redovnim intervalima da se okrenu ka Zemlji i pogledaju mali plavi kliker koji je „tu, na dohvat ruke”. Kod misije na Mars, psiholozi se brinu šta će da se desi sa ljudima koji moraju da provedu mesece u svemiru bez mogućnosti da naslute plavičastu tačku na noćnom nebu. NASA planira „test misiju” koja bi postavila astronaute u Zemljinu orbitu i veštački im ograničila komunikaciju i vidljivost naše planete tokom sedam meseci. Tim bi zatim sleteo na Mesec i obavio seriju testova analognih onima na Marsu da bi se zatim vratili u Zemljinu orbitu na sedam meseci pre finalnog sletanja. Sa druge strane, privatni holandski program Mars One i dalje planira pravljenje permanentne ljudske kolonije na Marsu što je moguće pre. Kada je program najavljivan pre tri godine, prvi ljudski let ka Marsu planiran je za 2022. godinu, dve modifikacije kasnije to poletanje je pomereno na 2026. godinu.

Vreme će da pokaže koji su od ovih planova previše konzervativni, a koji previše ambiciozni. Sigurno je da će u veoma skoroj budućnosti ljudi živeti na Mesecu i hodati po Marsu, a nakon toga – svemir je granica.

Dragan KOSOVAC