Nauka
Ewolucja AI i kolejny przełom. Algorytmy mają intuicję
10 grudnia 2024
Ludzkość znowu chce postawić stopę na Księżycu – tym razem na dłużej. Zaledwie 52 lata po ostatniej misji Księżyc powraca do gry w wielkiej kosmicznej rywalizacji. Tym razem to Chiny lub USA mają zbudować trwałą bazę. Naukowcy i politycy nie kryją ekscytacji – przyszłość, która zmieni naszą cywilizację, zaczyna się właśnie tutaj. O kosmicznym wyścigu Piotr Włoczyk rozmawia z dr. Jacco van Loonem, astrofizykiem z Keele University, popularyzatorem wiedzy o kosmosie i dyrektorem obserwatorium w Keele.
Piotr Włoczyk: Chiny i USA pracują nad wysłaniem ludzi na Księżyc. Mowa jest też o budowie baz księżycowych. NASA mówi o lądowaniu misji załogowej już w 2026 r., a Chińczycy celują w 2030 r. Kto będzie pierwszy w tym wyścigu kosmicznym? A w dalszej perspektywie także w eksploracji kosmosu?
Dr Jacco van Loon: Prawdę mówiąc 2026 r. w kontekście Amerykanów jest bardzo niepewny. Prawdopodobnie dojdzie do tego później. Amerykanie mają jeszcze wiele do zrobienia i ich program księżycowy jest już opóźniony. Z kolei chińskie plany – postawienie stopy na Księżycu do 2030 r. – są dużo bardziej realistyczne. Jak na razie Chińczycy realizują bowiem swoje plany dosyć sprawnie.
Czyli nie da się wykluczyć, że to jednak Chińczycy będą pierwszymi, którzy w XXI w. wyślą na Księżyc załogową misję?
Nie byłbym zdziwiony, gdyby tak się stało. A po lądowaniu człowieka budowa bazy jest po prostu kolejnym naturalnym krokiem, wynikającym z doświadczenia zebranego na poprzednim etapie księżycowego projektu.
Ciekawy temat: Webb bada początki kosmosu
Do czego jest potrzebna USA czy Chinom baza na Księżycu?
Widać tu wiele powodów. Po pierwsze: taka baza pozwala ogromnie rozwinąć technologię. Dla rządów obecność na Księżycu ma też strategiczny cel: obserwacja Ziemi.
Ale przecież wojskowi mogą obserwować Ziemię z orbity za pomocą satelitów.
Tylko że taki sposób obserwacji naszej planety ma swoje ograniczenia. Wykorzystywanie do tego celu Księżyca jest po prostu dużo lepsze. To z kolei nakręca wyścig kosmiczny – jeżeli jedno mocarstwo jest w stanie zamontować na Księżycu taką aparaturę obserwacyjną, inne nie będą chciały zostać w tyle i same będą do tego dążyły.
W perspektywie jest też wykorzystywanie zasobów Układu Słonecznego. Jak wiemy, niektóre kluczowe zasoby na Ziemi wyczerpują się, więc trzeba planować, jak ma pod tym względem wyglądać przyszłość. Rządy demokratyczne zazwyczaj nie są dobre w planowaniu w dłuższym horyzoncie czasowym, ponieważ w takich systemach politycy są wybierani na krótkie kadencje, ale akurat w wyścigu kosmicznym widać tu pewną długoterminową strategię. Natomiast oczywiście w Chinach takie planowanie na dekady do przodu jest łatwiejsze z uwagi na stałość układu rządzącego.
Z powodu mniejszej grawitacji Księżyc może być swego rodzaju trampoliną do dalszej eksploracji kosmosu?
Oczywiście. Ustanowienie stałej obecności na Księżycu pozwoli eksplorować dalsze rejony Układu Słonecznego z naszego naturalnego satelity. Ludzie generalnie nie rozumieją, jak ciężko jest wystartować z powierzchni Ziemi – potrzeba mnóstwa energii, by wygrać z ziemską grawitacją. Taki start z powierzchni Księżyca będzie dużo łatwiejszy, a przez to oczywiście tańszy. Tylko zanim zaczniemy wykorzystywać Księżyc jako trampolinę, trzeba będzie tam wytwarzać materiały i paliwo potrzebne do takich startów. Naukowcy mierzą się właśnie z tymi problemami.
O tym się mówi: Astronomia AI zmienia badania Słońca. Będzie szybciej i precyzyjniej
Dziś jednak trudno sobie wyobrazić, żeby start rakiety z Księżyca był tańszy niż wysłanie jej z Ziemi.
Tak, ponieważ nie ma nas na Księżycu. Ale w dłuższej perspektywie, gdy uda się tam zakotwiczyć na stałe i opanować technologie, które dziś są w powijakach, takie loty będą tańsze. Skala działań ma też niebagatelne znaczenie.
Trzeba jednak zachować pewien umiar w kwestii planów kosmicznych, ponieważ wiele się może zdarzyć po drodze. Pół wieku temu przeżywaliśmy wielką ekscytację związaną z lądowaniem człowieka na Księżycu. Wtedy pojawiły się daleko idące plany, ludzka wyobraźnie zdawała się nie mieć granic. W 2000 r. ludzie mieli już żyć w kosmicznej kolonii! Nawiasem mówiąc, ja sam zacząłem się interesować kosmosem właśnie na tej fali. Jednak z biegiem czasu sporo się tu zmieniło, ponieważ okazało się, że bardzo trudno finansować tak kosztowny program jak Apollo.
W l. 60. było to możliwe z powodów politycznych – chodziło o rywalizację supermocarstw. Potem trzeba było jednak obciąć wydatki na eksplorację kosmosu i wysiłki skupiły się na niskiej orbicie okołoziemskiej. I tak powstała Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Po drodze różne państwa wysyłały w kosmos misje robotyczne, a misje załogowe czy budowanie baz przesunięto na kolejne dekady.
Mamy technologię pozwalającą nam wrócić na Księżyc. Budowa bazy na Księżycu to nie jest coś, co nie mieści się w głowie, skoro już zbudowaliśmy stacje kosmiczne. W gruncie rzeczy oba te obiekty nie byłyby jakoś diametralnie różne.
Gorący temat: Na tropie życia w kosmosie. Nowe odkrycie astrofizyków
Ale jednak wydaje się, że istnieje wielka różnica między zbudowaniem bazy na Księżycu i wykorzystywaniem go jako odskoczni do pozyskiwania zasobów kosmicznych…
Zgadza się, ten drugi cel jest o wiele bardziej skomplikowany. Ale jednak najbogatsi biznesmeni na świecie, którzy działają w branży kosmicznej, stawiają sobie taki cel. To zapewne zajmie kilka dekad, ale będzie to naturalna konsekwencja budowy bazy na Księżycu.
Jakie konkretnie zasoby możemy pozyskiwać z innych miejsc Układu Słonecznego?
Pierwiastki lekkie występują na Ziemi w dużych ilościach, ale ciężkie pierwiastki, które wykorzystujemy w naszej elektronice, w gadżetach, w bateriach i autach elektrycznych, nie są aż tak powszechne. Asteroidy mają bardzo różny skład. Niektóre asteroidy są bardzo bogate w takie surowce. Część rzadkich pierwiastków jest dostępna na naszej planecie w minimalnych ilościach w warstwach położonych relatywnie płytko, natomiast występują one dość obficie w małych asteroidach.
Nie zapominajmy też o tym, że powierzchnia Księżyca, z powodu mniejszej grawitacji, daje nam możliwość produkowania bardzo zaawansowanych rzeczy, które wymagają specyficznych warunków. Już mówi się o księżycowej gospodarce.
Czyli za kilka dekad możemy mieć księżycowe fabryki?
Owszem. Nie tylko jednak grawitacja odgrywa tu rolę. Będąc na Księżycu jesteśmy na jego powierzchni, ale równocześnie jesteśmy w kosmosie, ponieważ nasz naturalny satelita właściwie nie ma atmosfery. Księżyc oferuje więc dostęp do bardzo czystego środowiska. A to dla niektórych procesów technologicznych jest kluczowe. Myśląc o przemyśle księżycowym nie miejmy przed oczami dymiących kominów stalowni, bardziej chodzi tu o wyspecjalizowane zakłady high-tech. To ogromna szansa np. dla branży farmaceutycznej.
Tajemnice kosmosu: Uran i sekrety lodowego giganta. Naukowcy mylili się przez 40 lat
Chińczycy starają się opracować bardzo innowacyjną technologię budowy bazy. Czy uda im się wykonać ją z cegieł z… księżycowej gleby?
Lecąc na Księżyc nie chcemy zabierać ze sobą zbyt wielu rzeczy, ponieważ zależy nam na ograniczaniu kosztów. Księżycowa gleba jest bardzo sucha, piaszczysta. Chińczycy prowadzą obecnie bardzo interesujące eksperymenty. Korzystając z materiałów ziemskich, które imitują glebę księżycową, Chińczycy badają wytrzymałość takich cegieł. Co ciekawe, powstają one jedynie poprzez zgniatanie w bardzo wysokiej temperaturze. Dzięki temu nie trzeba wykorzystywać innych materiałów wiążących.
Najpewniej uda im się to zrobić. Teraz kluczowe jest sprawdzenie, czy w perspektywie kilku lat taki budulec będzie odpowiednio odporny na warunki panujące w kosmosie, m.in. na temperaturę i promieniowanie. To oczywiście przełoży się zapewne na technologię budowania obiektów na naszej planecie – możemy się spodziewać, że obniży to koszty i pomoże chronić środowisko.
Dlaczego Chińczycy tak bardzo interesują się południowym biegunem Księżyca? To tam ma powstać ich baza.
Jednym z powodów jest fakt, że woda występuje tam w postaci lodu, ale także można ją znaleźć w skałach. Na równiku byłoby ciężko wydobyć odpowiednio dużo wody. Jest ona oczywiście potrzebna ludziom zamieszkującym bazę, ale jest też perspektywiczna pod kątem paliwa – można pozyskać z niej tlen i wodór. Biegun południowy jest też ciekawy pod kątem naukowym. Badania w tym rejonie powiedzą nam zapewne więcej na temat początków naszego sztucznego satelity.
Ale z drugiej strony biegun południowy ma też pewien minus – trudniej tam wylądować niż na równiku. I właśnie dlatego misje Apollo lądowały w pobliżu równika.
Kto jest dziś na czele tego wyścigu kosmicznego?
Chińczycy są lepsi w długodystansowym planowaniu i uczeniu się od innych. To ich przewaga. Ich program jest realizowany zgodnie z planem. Wprawdzie w ChRL brak jest przejrzystości, ale jednak porównując główne punktu ich planu z tym, co udało im się osiągnąć, widać, że nie mają opóźnień. Chińczycy zdecydowanie prześcignęli tu Rosjan.
Pekin działa bardziej ostrożnie, korzystając z technologii, które zostały już poznane. Z kolei projekt Amerykanów jest bardziej innowacyjny, a przez to bardziej ryzykowny. Przede wszystkim SpaceX dokonuje tu dużo technologicznych przełomów. Kto jest liderem w tym wyścigu kosmicznym? Być może Chińczycy będą tam pierwsi, ale z drugiej strony to SpaceX jest liderem pod względem technologii.
To właśnie ta firma rozwija technologię pozwalającą sprowadzać rakiety na ziemię i używać ich ponownie. A jest kluczowe, ponieważ pozwala znacznie obniżać koszty – nikogo już nie stać na program o skali Apollo. W tym sensie SpaceX jest na prowadzeniu, ale Chińczycy świetnie się uczą i planują. Lata temu Chiny były znane z produkcji tanich produktów, natomiast teraz są już gigantem gospodarczym w sektorze high-tech. I to widać w rywalizacji kosmicznej. Nie da się wykluczyć, że za jakiś czas to Chińczycy będą liderami w innowacji.
Przeczytaj inny wywiad Piotra Włoczyka: Marsjańska gorączka złota. Po co Ziemianom Czerwona Planeta?