Het is het jaar 3000. Nadat alle natuurlijke hulpbronnen van de aarde zijn opgebruikt, zijn mensen een ruimtevarend ras geworden en hebben ze kolonies op de maan gevestigd. Uitgestrekte, afgesloten koepels clusteren over het oppervlak, waarin steden wonen met honderdduizenden mensen. Deze koude, grijze rots is op de een of andere manier het nieuwe thuis van de mensheid geworden.
Dit is natuurlijk pure sciencefiction. Maar geen toekomstvisie is compleet zonder een buitenaardse kolonie mensen, en aangezien de maan het hemellichaam het dichtst bij onze planeet is, is het het gemakkelijkst voor te stellen als ons futuristische huis.
Maar sluit deze visie aan bij de realiteit? Zal de maan ooit een heet bezit worden, en zo ja, hoeveel mensen zou het onverwelkomende landschap realistisch kunnen ondersteunen?
Een manier om die vraag simpelweg te beantwoorden, is door het gebied van de maan te beschouwen. Het oppervlak van de maan is ongeveer 15,9% van het totale landoppervlak van de aarde (exclusief het gebied van de aarde bedekt door oceanen). Technisch gezien, als we dit gebied met de dichtheid van de meest bevolkte steden van de aarde inpakken, zouden we biljoenen op het maanoppervlak kunnen plaatsen.
Maar hoeveel mensen er op het oppervlak van de maan zouden kunnen passen, is een heel andere vraag dan hoeveel mensen die wereld duurzaam zou kunnen ondersteunen. En in dat opzicht is de maan absoluut de armere neef van de aarde.
'Het is een vrij kale plek', zegt Darby Dyar, een senior wetenschapper aan het Planetary Science Institute in Arizona en een professor in de astronomie aan het Mount Holyoke College in Massachusetts. "Elke soort probeert zijn ecologische niche uit te breiden. Maar de nieuwe 'niche', de maan, is erg onherbergzaam voor mensen ', vertelde Dyar aan WordsSideKick.com.
Lucht om te ademen
In tegenstelling tot op aarde, regent het water niet vrijelijk op het maanoppervlak en verzamelt het zich in lichamen waaruit we kunnen drinken. Cruciaal is dat de maan ook geen atmosfeer heeft met ademende lucht. Evenmin heeft de natuurlijke satelliet van de aarde bestaande ecosystemen die landbouwgebieden gemakkelijk zouden kunnen ondersteunen. De maan is ook kwetsbaar voor zonnestormen, uitbarstingen van het oppervlak van de zon die elektromagnetische straling uitzenden, die de maan - zonder de bescherming van een magnetisch veld - niet kan afbuigen. Er zijn ook enorme extreme temperaturen en lange, afwisselende periodes van duisternis en licht, zei Dyar.
Dit alles kan het leven op de maan onmogelijk maken. Maar verrassend genoeg is dat niet zo. In feite zijn de essentiële zaken voor het menselijk bestaan - lucht, water, voedsel en onderdak - theoretisch niet zo onbereikbaar op de maan als je zou verwachten.
Neem lucht. Om een startende populatie van een paar honderd mensen op de maan te ondersteunen, zouden we moeten beginnen met het transporteren van lucht naar het maanoppervlak en het pompen in verzegelde structuren waarin mensen zouden leven. Dat lijkt onhoudbaar, maar op korte termijn zou het eigenlijk redelijk kosteneffectief zijn, zei Markus Landgraf, de projectmanager van de maan bij de European Space Agency. 'Mensen gebruiken niet veel lucht, en lange tijd hoeven we de lucht niet op de maan te maken. We kunnen het binnenhalen', zei hij. 'Transportkosten daarvoor zijn nog beheersbaar.'
Als die populatie echter tot tienduizenden zou groeien, zouden we zuurstof op de maan moeten synthetiseren, een duur proces. Maar Landgraf zei dat de groei van de ruimteverkenning de komende decennia het proces economischer zou kunnen maken.
Dat komt omdat voor het voortstuwen van ruimtevaartuigen zuurstof nodig is, dus als de vraag stijgt, 'is het economischer om op de maan zuurstofgeneratoren te bouwen voor raketbrandstof, in plaats van voor drinkwater en lucht voor mensen', zei Landgraf. Dat zou de productiekosten verlagen, waardoor het goedkoper zou zijn om lucht te produceren voor maanbewoners.
Water, overal water
Hoe zit het met water? Tot een paar decennia geleden geloofden onderzoekers dat de maan helemaal droog was. Maar nu weten ze dat er verrassend veel vloeistof over het maanoppervlak is verspreid.
'We denken dat er water overblijft van toen de maan zich vormde. En we weten dat kometen, in feite vuile sneeuwballen, periodiek het maanoppervlak beïnvloeden', zei Dyar. 'Er zijn goede aanwijzingen dat degenen waar kometen het oppervlak hebben geraakt, nog steeds ijsreservoirs hebben.'
Een andere waterbron, zei ze, komt in de zonnewinden die door de ruimte brullen; geladen met protonen, deze botsen met elektronen op de maan en vormen waterstof.
Dit alles komt neer op een behoorlijke hoeveelheid maanwater, misschien genoeg om een aanzienlijke populatie te ondersteunen. En we hebben al technologieën ontwikkeld op het internationale ruimtestation ISS om drinkwater te recyclen uit het douchewater, de urine en het zweet van astronauten. Dit kan zelfs het vocht uit hun adem gebruiken. Op de maan zou die technologie een gesloten waterbron voor bewoners kunnen creëren.
Maar zelfs met recycling, zei Dyar, zouden die waterreserves niet oneindig zijn; Het steeds opnieuw recyclen van water brengt wat verlies met zich mee, dus de reserves zouden af en toe moeten worden aangevuld. Bovendien zou het extraheren van het water van de maan door het breken van maanstenen en het baggeren van ijs uit diepe kraters enorme, kostbare hoeveelheden energie vergen, merkte Dyar op.
'Mijn persoonlijke gevoel is dat de kolonisatie van de maan afhangt van het feit of we waterstof daarheen brengen', zei ze. Dat vervoeren zou ook duur zijn: ongeveer $ 220.000 per kilogram, zei Landgraf.
Zonder te weten hoeveel water er momenteel op het maanoppervlak is, is het ook moeilijk in te schatten hoeveel mensen het zou kunnen ondersteunen. Maar we weten in ieder geval dat het mogelijk genoeg is om een relatief duurzame waterbron te leveren. In ieder geval schatte Landgraf dat maanpioniers gedurende de eerste vijf tot tien jaar van bewoning de waterbronnen van de maan niet nodig zouden hebben; het zal goedkoop genoeg zijn om water daarheen te transporteren en het te recyclen voor de tientallen mensen die de maan voor het eerst hun thuis zullen noemen.
Wat de maanlandbouw betreft, we zouden de groeiomstandigheden van de aarde kunnen nabootsen met 'bijna ecosysteemachtige gesloten koepels', zei Landgraf. Gevoed door lange periodes van zonlicht en gedoucht met gerecycled water, zou de maanlandbouw mogelijk kunnen opschalen om duizenden te voeden. Er is al genoeg onderzoek gedaan om te suggereren dat het telen van gewassen in de ruimte zal werken.
Vlieg me naar de maan
Er zijn nog meerdere onduidelijkheden over hoe we dit allemaal in de praktijk zouden doen. Maar theoretisch zouden natuurlijke hulpbronnen tienduizenden, zelfs miljoenen mensen op de maan kunnen ondersteunen. Dus waarom zijn er dan niet al honderden van ons die naar de aarde staren?
Omdat de grootste beperkingen voor het koloniseren van de maan niet per se grenzen aan natuurlijke hulpbronnen zijn, zei Landgraf, maar de enorme kosten van het vervoer van mensen daar met ruimtevaartuigen. Om het economischer te doen, zouden gedurfde technologische sprongen nodig zijn, zoals de uitvinding van ruimteliften. Als we die hadden, 'dan hebben we het over tienduizenden mensen op de maan', zei Landgraf. 'Dus echt, water is hier niet de beperking. Het is transport.'
Er is nog een voorbehoud, en hier keren we scherp terug naar de realiteit: voorlopig is het koloniseren van de maan niet echt het doel. Natuurlijk kunnen we de maan zien als een soort ark van Noach in het geval van een aardse apocalyps. Maar momenteel zien internationale ruimteagentschappen de maan niet als een buitenpost na een ramp, maar als een onderzoekscentrum - en een potentiële basis om de rest van ons zonnestelsel te verkennen.
Met die aanpak zei Langraf dat we naar Antarctica konden zoeken voor aanwijzingen over menselijke bewoning. Antarctica, waarschijnlijk de meest maanachtige habitat op aarde, is de thuisbasis van een fluctuerende, seizoensgebonden populatie van tussen de één en vierduizend onderzoekers die vechten tegen ijskoude, droge omstandigheden om hun werk te doen. Aangezien onderzoek momenteel de planning voor maanbewoning stimuleert, geeft dat ons een idee van hoeveel mensen de komende decennia realistisch op de maan zouden kunnen leven: een paar duizend tegelijk, in plaats van miljoenen of miljarden.
Zelfs deze populatie zou waarschijnlijk afnemen, in de loop van de tijd vervangen door goedkopere, efficiëntere robots, aldus Dyar. 'Naarmate de technologie beter wordt, is er heel weinig reden waarom je echt een mens moet sturen om wetenschappelijk onderzoek te doen', zei ze.
Dat betekent echter niet dat onze dromen over maanburgerschap voorbij zijn. Er is nog een andere factor: de onuitwisbare drang van de mensheid om te verkennen. Dat zou toekomstige generaties ertoe kunnen dwingen de maan met miljoenen te koloniseren of het te gebruiken als lanceerplatform voor andere expedities naar de ruimte.
'Mensen zijn een van de weinige soorten die altijd op onderzoek uitgaan, ook al is dat niet nodig', zei Landgraf. "zeer succesvol geweest met deze strategie. Zou het logisch zijn om dat te veranderen? Ik denk het niet."
- Deze 6 ongevallen ontspoorden de missie van Apollo 11 bijna naar de maan
- Wat als mensen nooit op de maan zijn geland?
- Wat is er aan de andere kant van de maan?
Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om een verklaring over het maangebied te corrigeren in vergelijking met het gebied van de aarde, dat niet had gespecificeerd dat het het gebied van de aarde betekende dat niet door oceanen wordt bedekt.
