מושבת ירח

המחשה אמנותית של מושבת ירח כפי שהיא נראית בחזון נאס"א שפורסם באוקטובר 2005.

מושבת ירח היא יישוב של בני אדם המתקיים על הירח. בשלב זה מדובר בחזון טכנולוגי שטרם מומש וכמוטיב נפוץ בסוגת המדע הבדיוני.

מושבת ירח היא סוג של מושבת חלל, יישוב קבוע של בני אדם מחוץ לכדור הארץ, בחלל או על כל גוף פלנטרי אחר (כוכב לכת או ירח). כשהטכנולוגיה השתפרה והדאגה מפני יכולת ההישרדות של בני האדם על כדור הארץ הלכה וגברה, היו שהציעו לקדם את יישוב בני האדם בחלל כמטרה חשובה וניתנת להשגה. בשל קרבתו של הירח והזמינות הרבה של תצפיות על שטחים מוכרים בו כמו הרים ומישורים, הוא מועמד טוב להקמת מושבה מאוישת. ואולם, תוכנית אפולו, שהמחישה את האפשרות של מסע לירח, הראתה כי מחירו כה יקר ולפיכך הוסרה ההתלהבות מהקמת מושבת ירח. בין היתר הובהר כי דוגמאות הסלע מהירח דלות ביסודות קלים הדרושים לקיום תנאי חיים.

מרבית התומכים במושבות החלל, כמו אגודת מאדים, הסבו את תשומת הלב למאדים שיש בו סביבה דומה יותר לכדור הארץ, ואולם אחרים, כמו אגודת החלל הלאומית (האמריקנית) ואגודת הירח ממשיכים להאמין כי הירח הוא השלב ההגיוני הראשון. האפשרות של הפקת אנרגיה נקייה מהיתוך גרעיני של הליום 3 שייכרה על הירח, מצוטט על ידם כהצדקה כלכלית להקמת מושבה ירחית.

בנובמבר 2005 הודיעה סין על תוכניותיה לחקר הירח, לרבות משימה מאוישת בשנת 2017. גם ביפן מדברים כעת על תוכניות להקמת בסיס ירחי בשנת 2030.

לנאס"א יש כיום חזון ארוך טווח לחקר החלל, הכולל גם חזרה לירח. ב-2019 הכריזה נאס"א על "תוכנית ארטמיס" שכוונתה להנחית שוב אסטרונאוטים על הירח, ולהקים בה מושבה באזור הקוטב הדרומי בשנת 2024 למטרות מחקר, ושתהווה שער ליציאה למשימות חלל עמוק.

היסטוריה

מודול מתנפח רב קומתי של בתי מגורים ומעבדות על הירח.

הרעיון של הקמת מושבה על הירח נולד עוד לפני עידן החלל. קונסטנטין ציולקובסקי ואחרים הציעו את הצעד הזה. משנות החמישים של המאה העשרים, תוכננו עיצובים רבים בידי מדענים, מהנדסים ואחרים.

סופר המדע ארתור סי. קלארק הציע ב-1984 להקים מושבת ירח מרכיבים מתנפחים שיכוסו באבק הירח לצורך הגברת הבידוד. חללית שתורכב במסלול נמוך סביב כדור הארץ, תשוגר לעבר הירח. היא תנחת בים אימבריום, ליד הר פיטון, והאסטרונאוטים יתקינו את הרכיבים דמויי האיגלו כמו תורן רדיו מתנפח. הצעד הבא יהיה בניית מגדל קבוע גדול יותר; מטהר אוויר מבוסס אצות; כור כוח גרעיני לאספקת חשמל; ותותחים אלקטרומגנטיים כדי שיסייעו להם לשגר מטענים ודלק לכלי טיס בין כוכביים.

ב-1959, הציע ג'ון ריינהרט כי העיצוב הבטוח ביותר יהיה מבנה שיוכל לצוף באוקיינוס האבק. מכיוון שכאשר הוצע העיצוב הזה היה הירח מכוסה, לפי התאוריה, בשכבת אבק בעומק של קילומטר וחצי. המושבה אמורה להיות בצורת חצי כדור וצריח מכל צד. מגן מפני מיקרו-מטאוריטים יכסה את הבסיס.

פרויקט הורייזון הוצע במסגרת מחקר משנת 1959 שבחן את תוכנית הצבא האמריקני להקים מבצר על הירח ב-1967. ה.ה. קולי (Koelle) מהנדס טילים גרמני מהסוכנות לטילים בליסטיים של הצבא היה מנהל פרויקט הורייזון. נחיתה זו הייתה אמורה להתבצע באמצעות שני אסטרונאוטים חיילים ב-1965 ועובדי בניין נוספים היו אמורים להצטרף אליהם במספר רב של טיסות (61 טיסות של סאטורן 1 ו-88 טיסות של סאטרון 5). למוצב הזה היו אמורים להישלח גם 245 טונות של מטען.

שלב המחקרים

המחשה אומנותית של השלבים הראשונים בבניית המושבה על הירח.

מחקר פני הירח באמצעות חלליות החל ב-1959 כאשר משימת לונה 2 הסובייטית התרסקה אל פני הירח. באותה שנה שידרה החללית לונה 3 תמונות של הצד הנסתר של הירח, ובכך החלה סדרה בת עשר שנים של מחקרים בלתי מאוישים של הירח.

בתגובה לתוכנית הרוסית האגרסיבית הודיע נשיא ארצות הברית, ג'ון פ. קנדי, בשנת 1961 בנאום בפני הקונגרס האמריקני ב-25 במאי: "אני מאמין שאומה זו חייבת לקחת על עצמה מחויבות להשיג את המטרה, ולפיה לפני שהעשור הזה יסתיים, ינחת אדם על הירח וישוב בשלום לכדור הארץ." באותה שנה הודיעו המנהיגים הסובייטיים כי הם מתכוונים להנחית בני אדם על הירח ולהקים מושבת ירח.

בשנת 1962 הציעו ג'ון דהנייק (DeNike) וסטנלי זאן (Zahn) את הרעיון שלהם להקים בסיס תת-קרקעי בים השלווה. בסיס זה יהווה בית ל-21 בני אדם ברכיבים שיוצבו 5 מטרים מתחת לפני השטח, וכך תהיה להם הגנה יעילה בפני הקרינה כמו ההגנה שמספקת אטמוספירת כדור הארץ. הם מעדיפים אספקת חשמל מכורים גרעיניים משום שהם יעילים יותר מאשר קולטי שמש, והם גם מסייעים להתגבר על לילות הירח הארוכים. לצורך אספקת מערכות לקיום החיים, גם הם סבורים שממיר גזים מבוסס אצות יכול לסייע.

חקר מאויש של פני השטח של הירח החל בשנת 1968 כאשר החללית אפולו 8 הקיפה את הירח ועל סיפונה שלושה אסטרונאוטים. טיסה זו סיפקה לאנושות את המראה הישיר הראשון של הצד המרוחק. שנה לאחר מכן, נחתו שני אסטרונאוטים במשימת אפולו 11 על הירח והוכיחו את היכולת של בני אדם לטוס לירח, לבצע מחקרים מדעיים ולהחזיר דוגמאות חומרים.

משימות נוספות לירח המשיכו את שלב המחקרים הזה. משימת אפולו 12 נחתה ליד החללית סרווייר 3, והציגה יכולות נחיתה מדויקות. בשנה שלאחר מכן התרחש הכמעט אסון של אפולו 13, והחללית אפולו 14 הייתה המשימה האחרונה שבעקבותיה הוכנסו האסטרונאוטים לבידוד עם שובם לכדור הארץ. השימוש בכלי רכב קרקעיים מאוישים הודגם לראשונה במהלך משימת אפולו 15. ואילו אפולו 16 ביצעה את הנחיתה הראשונה באזורים הגבוהים והמחוספסים של הירח.

ואולם העניין הציבורי בחקר הירח, בקרב הציבור האמריקני החל לדעוך. משימת אפולו 17 הייתה משימת הירח המאוישת האחרונה, כאשר שלוש טיסות נוספות בוטלו בהוראת הנשיא ניקסון. ההתמקדות עברה למעבורת החלל ולמשימות מאוישות במסלול סביב כדור הארץ. בעקבות המגמה החדשה, החליטו גם הסובייטים למקד את האנרגיות שלהם לעבר בניית מערכת מעבורות תואמת, אף כי בשנות השבעים הם הספיקו עוד להנחית שני רכבים רובוטיים על הירח במסגרת תוכנית לונחוד, והביאו שלוש דוגמיות קרקע כחלק מתוכנית לונה. בסופו של דבר בשנת 1974 דעכה גם תוכנית הירח הסובייטית, שנתיים לאחר הנחיתה האמריקנית המאוישת האחרונה.

בעשורים הבאים דעך כמעט לחלוטין העניין בירח. רק מעט מדענים נלהבים תמכו בחזרה לירח. ואולם גילוי מימן בקטבי מאדים החיה את הוויכוחים. בנוסף נכנס לתמונה גורם חדש - הסינים שהבטיחו לשגר חלליות משלהם לירח. בעקבות ההצהרות הסיניות הללו הודיע הנשיא בוש בשנת 2004 על תוכנית להחזרת הטיסות המאוישות לירח בשנת 2020. בעקבות הצהרתו זו החלה נאס"א בתכנון ארוך טווח הכולל בין היתר בניית מוצב ירחי כנקודת התחלה במסע למאדים.

בשנת 2018 נודע כי נאס"א מתכוונת לפתוח במכרזים לצורך מיזם זה אשר צפוי להתחיל לפעול בשנת 2025.

יתרונות וחסרונות

התומכים ביישוב החלל מצביעים על כך שלירח יש גם יתרונות וגם חסרונות כאתר למושבה כזו.

יתרונות

• הצבת מושבה על גבי גוף טבעי מספק מקור בלתי נדלה של חומרים לבניה ולשימושים אחרים, לרבות הגנה מפני קרינה. האנרגיה הדרושה לבניין המבנים מחומרים מקומיים זולה בהרבה מאשר הבאתם מכדור הארץ. החומרים הללו גם יאפשרו לירח לשמש כאתר בנייה וכתחנת תדלוק לחלליות. כמה מהתומכים כוללים שימוש במתקני האצה חשמליים כדי לשגר עצמים מהירח ללא צורך בבניית טילי שיגור. בכל זאת, לירח יש כוח משיכה, דבר שגם עשוי לסייע לשמור על בריאות האסטרונאוטים, עם זאת, טרם נערכו מחקרים שיקבעו אם שישית מכוח המשיכה של כדור הארץ מספיקה למנוע בריחת סידן.
• הירח הוא הגוף הגדול הקרוב ביותר לכדור הארץ. בעוד שאסטרואידים חולפים לעיתים בקרבה גדולה יותר, הירח נמצא תמיד במרחק של כ-384 אלף ק"מ. קרבה זו מספקת יתרונות למושבה מאוישת.
• האנרגיה הנדרשת לשגר עצמים מכדור הארץ לירח נמוכה בהרבה מאשר לכוכבי הלכת והגופים האחרים במערכת השמש.
• זמן המסע קצר יחסית. האסטרונאוטים של אפולו גמאו את המרחק בשלושה ימים. זמן טיסה קצר עשוי לאפשר העברה של אספקת חירום מכדור הארץ. במיוחד חשובה האפשרות הזו כאשר מדובר במושבה בודדת אשר אמצעים כמו בתי חולים יהיו לא כדאיים לבנייה בה. גם התקשורת הדו כיוונית עם הירח מתעכבת רק שניות ספורות (שנייה בכל כיוון) וכך יתאפשר קשר קול ווידאו. באשר לגופים אחרים במערכת השמש - העיכוב עשוי להגיע לדקות או שעות. גם נתון זה חשוב למושבה ראשונית, שבה תידרש עזרה רבה של כדור הארץ.
• בצד הקרוב של הירח, כדור הארץ נראה גדול ואף פעם הוא אינו יורד מתחת לאופק, לעומת זאת, כאשר כדור הארץ נראה בשמי מאדים הוא לא יותר גדול מכוכב, כפי שכוכבי הלכת האחרים נראים מכדור הארץ. כתוצאה מכך, בני האדם החיים במושבה אנושית ירגישו פחות מרוחקים ומבודדים.

חסרונות

ישנם גם כמה חסרונות לירח כאתר להקמת מושבה מאוישת:

• לילות הירח הארוכים עלולים לסכל את ההסתמכות על אנרגיית השמש. בנוסף, יהיה צורך לתכנן את המושבה כך שתוכל להתמודד עם שינויים קיצוניים בטמפרטורה בין היום והלילה. יש רק אזורים בודדים יוצאי דופן על הירח - ראשי הרים שבהם שורר אור נצחי, ואשר נמצאים בקרבת הקטבים. אזורים אחרים ליד הקטבים המוארים רוב הזמן, יכולים גם הם להתחבר כיצרנים לרשת החשמל. בנוסף לכך, ניתן להשתמש בתחנת כוח גרעינית, שלא צורכת אנרגיית אור ומפיקה אנרגיה טהורה.
• בירח חסרים יסודות קלים (ונדיפים) הדרושים לחיים, אף כי יש עדויות לקיום מימן ליד שני הקטבים. יהיה צורך לייבא את היסודות הקלים הללו בסופו של דבר, קרוב לוודאי מכדור הארץ. הדבר יגביל את קצב הצמיחה של המושבה וישמור על תלותה בכדור הארץ. ואולם עלות ייצור החומרים הנדיפים יכולה לקטון אם השלב השלישי של הטילים המביאים את האספקה לירח יכלול ריכוז רב של חומרים נדיפים כמו גם סיבי פחמן ופלסטיקים שונים.
• קיימת עדיין אי ודאות באשר לשאלה אם כוח המשיכה על הירח, שהוא רק שישית מזה של כדור הארץ, חזק דיו כדי למנוע השפעות קשות על בריאות האדם בטווח הארוך. חשיפה לחוסר משקל בתקופות של חודשים הוכחה כגורמת להחמרה במצב המערכות הפיזיולוגיות כמו אובדן מסת שרירים ועצמות. השפעות דומות מתרחשות בסביבות בעלות כוח משיכה נמוך החסרות אטמוספירה המספקת הגנה ובידוד מפני שינויי טמפרטורה קיצוניים וגורמות לכך שהתנאים על הירח יהיו דומים לאלו של הריק החללי.

מיקום המושבה

בסיס עתידני על הירח

למיקום המושבה יש כמה שיקולים - הקרבה למקור אנרגיה, מים והעניין שיש בשטח המדובר.

• קרבה למקור אנרגיה - בירח חסרה אנרגיה משום שמרבית הנקודות עליו חשופות לשמש שבועיים בחודש, לפיכך ההצעה היא להקים את המושבות בקרבת אזורים מוארים תמיד (יש על הירח אזורים כאלה משום שזווית הנטייה שלו פחות ממעלה אחת, לעומת זווית הנטייה של כדור הארץ 23 מעלות). פסגות גבוהות מאוד באזורי הקטבים מקבלות אור כל השנה, או לפחות תקופות ארוכות מאוד.
• קרבה למקור מים - אם באמת יוכח קיומם של מרבצי מים במכתשים מוצלים תמיד ליד הקטבים, יהיה אפשר להשתמש בהם לצורכי המושבה ולחסוך הבאת מים יקרים מכדור הארץ.
• עניין - ייתכן שיהיה מעניין להקים מצפה כוכבים בצד המרוחק של הירח, אך אז יהיו מפעיליו מנותקים מתקשורת עם כדור הארץ, אלא אם כן יבנו תשתית תקשורת ירחית לשם כך.

מושבת ירח במדע הבדיוני

• הספר "עריצה היא הלבנה" של רוברט היינליין מתרחש ברובו על מושבת ירח ומתאר את מאבק התושבים לקבלת עצמאות מכדור הארץ (באופן המזכיר את מאבקה של ארצות הברית לעצמאות).
• הספר "ארטמיס" של אנדי ויר מתרחש במושבת ירח ומתאר את החיים של הדור הראשון והשני במושבה כזאת על רקע מאבקי שליטה בכלכלה של המקום.
• בסדרת הספרים המרחב של ג'יימס ס. א. קורי (ובסדרת הטלוויזיה המרחב שנעשתה על פי הספרים) קיימת מושבת ירח מפותחת שהיוותה את הצעד הראשון בהתיישבות בני אדם מחוץ לכדור הארץ.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מושבת ירח בוויקישיתוף

• ריכוז מאמרים על תוכניות לבניית מושבות ירח, באתר "הידען"