Zmiany klimatyczne, których intensywność w ostatnich latach daje nam się coraz bardziej we znaki, powodują regularny powrót pytania – czy przyszłość życia ludzi jest na Ziemi, czy też w kosmosie?
Według niektórych, przyszłość ludzkości leży w przestrzeni kosmicznej. Jak dotąd ta przestrzeń oznacza stacje orbitalne oraz bazy księżycowe. Promowana w mediach turystyka kosmiczna będzie stanowiła rodzaj nowej rozrywki dla najbogatszych i żądnych przygód ludzi i nie rozwiąże problemu przeludnienia oraz zanieczyszczenia naszej planety Powszechne życie na Marsie lub wręcz w innych układach gwiezdnych wymaga ogromnych ilości energii i dostępu do technologii, których – póki co – nie mamy.
W kategoriach potrzebnych zasobów, czasu, wysiłku i możliwości lokalowych, sztuczne siedliska kosmiczne mogą okazać się lepszą opcją niż kolonizacja planet, księżyców i innych obiektów niebieskich. Modyfikacja ciał niebieskich jest poza naszymi możliwościami energetycznymi, a długotrwałe przebywanie w warunkach niskiej grawitacji (np. księżycowej) prowadzi do nieodwracalnych zmian w organizmach astronautów. Co gorsza, nieznane są również możliwości prokreacji i rodzenia się dzieci w bazach pozaziemskich oraz tempo zmian genetycznych, które będą następstwem mocno odmiennych od ziemskich warunków życia.
Zdaniem niektórych naukowców wysiłek wkładany w rozwój technologii terraformingu oraz eksploracji i zaludniania przestrzeni kosmicznej powoduje zbędne wydatkowanie środków finansowych i stratę cennego czasu, który powinniśmy przeznaczyć na ukierunkowany rozwój baz kosmicznych. Jednokierunkowe podejście będzie się i tak wiązało ze znacznym ryzykiem.
Poza niebezpieczeństwem życia w szczelnie zamkniętej, ciśnieniowej puszce, która jest jedyną barierą oddzielającą mieszkańców od próżni kosmicznej, istnieje również wiele innych rzeczy, które mogą nas pozbawić życia lub istotnie na nie wpłynąć. Jednym z zagrożeń są mikrometeoroidy, które nawet przy masie własnej zaledwie jednego grama mogą wywierać wpływ na stan powłoki stacji przy dużej różnicy prędkości, wynoszącej w praktyce nawet 36 tys. km/h. Pojedyncze uderzenie takiej drobiny nie uczyni stacji lub astronaucie krzywdy, jednak długotrwałe narażenie może to zmienić.
Innym zagrożeniem jest promieniowanie kosmiczne, przed którym na Ziemi chroni nas jej pole magnetyczne i atmosfera. W przestrzeni kosmicznej jego poziom jest znacznie wyższy, osiągając na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) w ciągu zaledwie pół roku maksymalną bezpieczną roczną dawkę promieniowania jonizującego bez zwiększonego ryzyka zachorowań na nowotwory, uszkodzenia centralnego układu nerwowego, zmiany genetyczne i choroby popromienne.
Długotrwałe wystawienie na działanie mikrograwitacji (której astronauci doświadczają na orbicie) lub niższe poziomy grawitacji może mieć szkodliwy wpływ na istoty żywe. Oprócz utraty gęstości mięśni i kości, badania wykazały, że długotrwałe misje w kosmosie prowadzą do zmniejszenia funkcji różnych narządów, w tym wzroku, a nawet zmian genetycznych. Ponowne dostosowanie się do ziemskiej grawitacji po kilku miesiącach pobytu w kosmosie może być dla przyszłych astronautów długotrwałe, uciążliwe i bolesne. Najprawdopodobniej osoby urodzone na Księżycu lub Marsie nie będą miały nigdy możliwości zamieszkania na Ziemi, gdyż ich organizmy nie wytrzymają takiego obciążenia.
Jak dotychczas nie dysponujemy skutecznymi metodami radzenia sobie z tymi wyzwaniami nawet u astronautów, którzy przebywali w przestrzeni pozaziemskiej przez zaledwie kilka miesięcy. Przynajmniej teoretycznie możliwe jest symulowanie ziemskiej grawitacji poprzez ruch wirowy stacji. Ochronę przed promieniowaniem można zapewnić, wzmacniając ściany zewnętrzne stacji materiałami pochłaniającymi promieniowanie (np. ołowiem lub zubożonym uranem). Dodatkową osłonę można też zapewnić poprzez wytworzenie sztucznego pola magnetycznego. Wszystko to jednak rozważania teoretyczne lub przetestowane tylko w warunkach laboratoryjnych.
Koszty budowy pierwszego dużego siedliska kosmicznego będą niebotyczne, ale jednocześnie od momentu uruchomienia zacznie ono generować przychody, stanowiąc bramę do dalszej eksploracji kosmosu i matecznik nowych urządzeń budowanych na miejscu z materiałów pozyskanych w kosmosie.
O tym, że jest to rozwiązanie perspektywiczne mogą świadczyć plany NASA z 2010 roku w zakresie budowy orbitującego siedliska Deep Space Gateway (przemianowanego później na Lunar Gateway), które byłoby zbudowane w przestrzeni pomiędzy Ziemią i Księżycem, ułatwiając przyszłe misje na Księżyc, Marsa i umożliwiając lokalną produkcję ciężkich maszyn i pojazdów. Jednym z wyzwań jest oczywiście możliwość zapewnienia stacji niezbędnej ilości energii elektrycznej. Tradycyjnie jako źródło podstawowe rozważanie są małe reaktory jądrowe wspomagane przez ogniwa słoneczne. Chcąc rozwinąć na stacji działalność przemysłową należy jednak pomyśleć o nowych źródłach energii – bezpiecznych, trwałych, niezawodnych i znacznie bardziej wydajnych od współczesnych. Z tym samym wyzwaniem borykamy się na Ziemi, a kryzys energetyczny wywołany wojną w Ukrainie pokazał, że w sytuacjach trudnych nic nie zastąpi węgla i uranu, chyba że zdecydujemy się na istotne ograniczenie naszego komfortu i bezpieczeństwa energetycznego.
Krzysztof Hajdrowski
