Aiheet

Käyttäjätiedot

Käyttäjä:
Maksullinen sisältö:
Omat tiedot Kirjaudu ulos
Tiede ja tekniikka

Kuusta voi löytyä veden lisäksi esimerkiksi kultaa – "Ihminen astelee Kuussa jälleen 2020-luvulla"

Kuussa on metalleja ja mineraaleja, mutta ihmisille kaikkein tärkein luonnonvara saattaa olla vesi.

Kuussa on metalleja ja mineraaleja, mutta ihmisille kaikkein tärkein luonnonvara saattaa olla vesi. Kuva: Niko Jouhkimainen

Ihminen otti ensimmäiset askeleensa Kuussa 50 vuotta sitten. Nyt ihmiskunta on palaamassa Kuuhun mutta tällä kertaa pysyvästi.

Euroopan avaruushallinto (ESA) julkaisi toukokuussa raportin, jossa esitellään suunnitelmia Kuun resurssien hyödyntämiseksi. Apollo-lentojen tarkoituksena oli käydä Kuussa, mutta ESAn tavoitteena on luoda Kuuhun pysyvä asema tieteellistä tutkimusta ja resurssien hyödyntämistä varten.

Millaisia luonnonvaroja Kuusta sitten löytyy? Tähtitieteen tutkija Antti Penttilä Helsingin yliopistosta kertoo, että tärkein niistä on yllättävän arkinen.

– Kuusta löytyy jäätä, jota voidaan käyttää juomavetenä astronauteille. Mutta paras ja hyödyllisin käyttötarkoitus on hyödyntää vettä rakettipolttoaineena, Penttilä kertoo.

Perusidea on hyvä: luodaan avaruusmatkailuun tarvittavat aineet Kuussa. Geofyysikko Tomas Kohout

Veden lisäksi Kuusta voisi löytyä esimerkiksi kultaa, platinaa ja muita harvinaisia metalleja. Mielenkiintoisia mahdollisuuksia tarjoaisi myös Helium 3 -isotooppi, joka sopisi tulevaisuudessa fuusioreaktorin polttoaineeksi. Nykyiset ydinvoimalat perustuvat fissioreaktioon. Toimivaa fuusioreaktoria on yritetty rakentaa jo vuosikymmeniä, mutta teknologiset haasteet ovat suuria.

– Kuussa on mineraaleja, etenkin rautamalmeja. Se, miten hyvin niitä pystyttäisiin hyödyntämään, onkin jo toinen kysymys. Harvinaisempia mineraaleja on ilmeisesti vähemmän. Tässä mielessä asteroidit voivat olla parempi kohde, Penttilä toteaa.

Kuva: Juha Rika

Vedestä saadaan vetyä ja happea elektrolyysin avulla. Avaruusraketit käyttävät polttoaineena nestemäistä vetyä. Lisäksi raketti tarvitsee nestemäistä happea palamisreaktiota varten.

Maan päällä nestemäisen vedyn ja hapen luominen onnistuu. Haasteena onkin tuottaa niitä Kuussa.

– Perusidea on hyvä: luodaan avaruusmatkailuun tarvittavat aineet Kuussa. Polttoainekäyttöä varten vety ja happi pitää muuttaa nestemäiseen muotoon. Tämä on jo vaikeampi projekti mutta mahdollista, toteaa planetaarinen geofyysikko Tomas Kohout Helsingin yliopistosta.

Jotta rakettipolttoaineen tuottaminen Kuussa olisi järkevää, prosessin täytyy olla riittävän tehokas ja turvallinen.

– Ajatellaan esimerkiksi vetyyn perustuvaa fuusioreaktoria. Puristetaan vetyatomit yhteen, jolloin fuusioreaktio tuottaa valtavasti energiaa. Ongelma piilee kuitenkin siinä, että kukaan ei ole vielä onnistunut luomaan reaktoria, jossa fuusio tapahtuisi turvallisesti ja hallitusti. Vetypommi osataan tehdä, mutta on aivan eri asia luoda toimiva fuusioreaktori, Kohout sanoo.

ESA listaa raportissaan polttoaineet ja elämälle välttämättömät veden ja hapen ensisijaisiksi resursseiksi, joita Kuussa täytyy oppia hyödyntämään.

Toisessa vaiheessa Kuussa hyödynnettäisiin metalleja ja mineraaleja asumusten ja laitteiden rakentamiseen ja ylläpitoon. Vielä pidemmällä tähtäimellä olisi mahdollista tuoda Kuusta harvinaisia materiaaleja Maahan ihmiskunnan käyttöön.

Tutkijoiden mukaan ensimmäinen askel on Kuun tarkempi kartoitus. Kuuta on tutkittu jo pitkään, ja uusia avaruuslentoja Kuun pinnalle on suunnitteilla paljon.

– Kun tunnemme Kuun paremmin, voimme siirtyä miehittämättömiin lentoihin, joiden aikana suoritetaan tarkempaa analyysia, tuodaan Maahan näytteitä ja tehdään teknologiademonstraatioita. Vasta näiden jälkeen siirrytään miehitettyihin lentoihin, Antti Penttilä toteaa.

Geofysiikan tutkijana Tomas Kohout painottaa tarkan valmistelu- ja tutkimustyön merkitystä.

– Jos haluamme esimerkiksi etsiä metalleja, tarvitaan tarkka geologinen kartta. Meidän täytyy tietää, onko mineraalien pitoisuus riittävän suuri, jotta niiden hyödyntäminen on järkevää. Mahdollisen aseman sijainti täytyy valita tarkkaan, hän sanoo.

Kuva: Juha Rika

Jos ihmiskunta aikoo hyödyntää Kuuta pysyvämmin tarpeisiinsa, Kuun mineraaleja täytyy pystyä jalostamaan. Tämä vaatisi isompien kokonaisuuksien rakentamista.

– Teknologiademonstraatioissa pyritään osoittamaan, että jokin prosessi on mahdollista toteuttaa pienessä mittakaavassa. Mutta isompi mittakaava vaatii oman näkemykseni mukaan ihmisen läsnäoloa, Penttilä kertoo.

Mitä isompi ja monimutkaisempi laitteisto on, sitä useampi asia voi mennä pieleen.

– Jos jokin komponentti menee rikki tehtaassa Maan päällä, ihminen saapuu korjaamaan sen. Mutta jos robotti menee rikki Kuussa, kuka sen korjaa? Kohout kysyy.

Maailmankaikkeuden mittapuulla Kuu on todella lähellä Maata. Lyhyt välimatka ja tähän asti hankittu ymmärryksemme Kuun olosuhteista tekevät kiertolaisestamme hyvän paikan testata uusia teknologioita.

– Kuu on hyvä laboratorio. Sinne on suhteellisen helppo laskeutua, ja sieltä on helppo nousta, koska painovoima on heikko. Jos miehitetyllä lennolla tai Kuu-asemalla tulee ongelmia, astronautit voidaan evakuoida suhteellisen helposti, sanoo Kohout.

Kuu voi myös toimia välietappina, kun ihmiskunta tähyää kohti Mars-planeettaa.

– On aina mielenkiintoista mennä uusiin paikkoihin, eikä ihminen ole koskaan astellut Marsin pinnalla. Mutta matka Marsiin voi olla yksisuuntainen matka. On eri asia mennä jonnekin ensimmäisen kerran kuin jäädä sinne pitkäksi aikaa, Penttilä sanoo.

Jos ihmiskunta perustaa Kuuhun pysyvän aseman ja alkaa muokata sitä omiin tarpeisiinsa, esiin nousee myös eettisiä kysymyksiä.

– Jos käytämme Kuun resursseja, tulemme vääjäämättä muokkaamaan Kuun pintaa. Näitä muutoksia ei ole mahdollista perua. Onko tämä hyvä idea? Esimerkiksi kaivostoimintaa on vaikea järjestää siten, ettei toiminta aiheuta tuhoja ympäristöön. Missä menee muokkauksen raja? Kohout kysyy.

Kuva: Juha Rika

Euroopan avaruushallinnolla ESAlla on kaksi Kuuhun liittyvää tavoitetta.

– Ensimmäinen asia on tieteellinen tutkimus, Kuu voi opettaa meille paljon maailmankaikkeudesta, kertoo ESAn strategisen suunnittelun osastoa johtava Bernhard Hufenbach.

– Toinen tavoitteemme on selvittää, kuinka Kuu voisi olla resurssiensa puolesta taloudellinen testauspaikka ihmiskunnalle. Haluamme tietää, voimmeko selvitä siellä pitkiä aikoja ilman Maasta koko ajan lähetettäviä resursseja, hän sanoo.

Budjettinsa puolesta ESA ei kykene kilpailemaan kahden suurimman avaruusmahdin, Kiinan ja Yhdysvaltojen, kanssa. ESAn budjetti vuodelle 2019 on 5,7 miljardia euroa. Jäsenvaltioiden, joihin myös Suomi kuuluu, kansalaiset maksavat ESAn toiminnasta keskimäärin elokuvalipun hinnan vuodessa henkilöä kohden.

– Budjettimme on suhteellisen vakaa. Etuna Yhdysvaltoihin verrattuna on se, että siellä budjetti päätetään kerran vuodessa. ESAn budjetista sovitaan joka toinen vuosi. Kiinalla on talouden suhteen tilanne on ehkä kaikkein vakain, Hufenbach kertoo.

ESA tekee jatkuvasti yhteistyötä USA:n ja Kiinan kanssa. Hufenbach nostaa esiin Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallintoviraston Nasan suunnitelmat Kuuta kiertävästä Gateway-avaruusasemasta.

– Gatewaysta olemme puhuneet Nasan kanssa jo vuodesta 2014 lähtien. Asema on tärkeä osa avaruustutkimusta, se mahdollistaa pidempiaikaiset tehtävät Kuussa ja ehkä myös muualla aurinkokunnassa. Gateway on poissa Maan gravitaatiokentästä, mikä tekee siitä oivallisen parkkipaikan avaruusaluksille, Hufenbach sanoo.

Hufenbach uskoo, että ihminen astelee jälleen Kuussa 2020-luvulla.

–  Onko meillä silloin käytössä koko ajan miehitettynä oleva asema vai asema, jossa astronautit voivat käydä, jää nähtäväksi. Pysyvä ihmisen läsnäolo Kuussa on joka tapauksessa realistista 2030-luvulla, Hufenbach sanoo.

Lue myös: "Sieltä näkyi tämä pieni herne, niin kaunis ja pieni asia" – maapallon näkeminen Kuusta mullisti astronautin ajattelun
 
Jaakko Kinnunen
Tämä sisältö on avoinna tilaajillemme.

Haluatko lukea koko artikkelin?

Tilaa ESS VerkkoPlus 1 kk 9,90 € ja pääset lukemaan kaikki Etelä-Suomen Sanomien sisällöt.

Tilaa tästä 1kk
9,90€

Oletko jo tilaaja?

Mitä tunnetta juttu sinussa herätti? Vastaamalla näet, millaisia tunteita juttu herätti muissa lukijoissa.

Kommentit comments

Suosittelemme

Näitä luetaan nyt

Paikallismediat

Lue seuraavaksi