رویای ساخت کلان‌شهر روی ماه که سال‌ها دستمایه داستان‌های علمی‌تخیلی بوده، حالا به برنامه‌ای جدی برای آژانس‌های فضایی تبدیل شده است. ناسا ساخت یک پایگاه دائمی روی قمر زمین را به عنوان سکوی پرتابی برای کاوش‌های عمیق‌تر منظومه شمسی در دستور کار قرار داده، اما پژوهش جدیدی که در نشریه Frontiers in Space Technologies منتشر شده، هشداری جدی درباره یکی از حیاتی‌ترین منابع برای بقا مطرح می‌کند: آب.

برآورد خوش‌بینانه اما نگران‌کننده

گروهی از پژوهشگران برای پاسخ به این پرسش که سکونتگاه‌های قمری با جمعیت‌های مختلف چه مدت می‌توانند پایدار بمانند، تنها یک متغیر کلیدی را بررسی کرده‌اند؛ میزان آب موجود و قابلیت بازیافت آن.

آن‌ها در سناریویی بسیار خوش‌بینانه فرض کرده‌اند که مجموع ذخایر آب قابل دسترس روی ماه حدود یک میلیارد تن است؛ حجمی معادل آب ۴۰۰ هزار استخر در ابعاد المپیک یا مقدار آبی که تنها در هفت دقیقه از آبشار نیاگارا عبور می‌کند. در کنار این، نرخ بازیافت و تصفیه آب را ۹۸ درصد در نظر گرفته‌اند، رقمی نزدیک به کارایی سامانه‌های فعلی ایستگاه فضایی بین‌المللی که انسان‌ها ۲۶ سال است به طور پیوسته در آن زندگی می‌کنند.

بر اساس همین دو فرض ایده‌آل، نتیجه تکان‌دهنده است: ذخیره آبی که برای پشتیبانی از یک شهر یک میلیون نفری روی ماه در نظر گرفته شود، در کمتر از یک قرن به پایان می‌رسد. این بازه حتی با استانداردهای تاریخی شهرهای زمینی نیز بسیار کوتاه محسوب می‌شود و نشان می‌دهد رویای کلان‌شهر قمری بدون تأمین منابع جدید، به سرعت با ورشکستگی آبی مواجه خواهد شد.

شهرهای کوچک شانس بیشتری دارند

در مقابل، چشم‌انداز برای سکونتگاه‌های کوچک‌تر به مراتب امیدوارکننده‌تر است. بر اساس همین مدل، دهکده‌ای با هزار نفر جمعیت یا شهری کوچک با ده هزار سکنه می‌تواند برای چندین قرن با اتکا به همین میزان آب و همین نرخ بازیافت دوام بیاورد؛ هرچند در نهایت آن‌ها نیز با محدودیت و کاهش منابع روبه‌رو خواهند شد.

نکته مهم‌تر اینکه برآورد یک میلیارد تن آب، خود در خوش‌بینانه‌ترین حالت ممکن ارائه شده است. پژوهشگران تأکید می‌کنند که میزان واقعی آب قابل استخراج روی ماه احتمالاً تا ۳۰ برابر کمتر از این عدد است. اگر این تخمین واقع‌بینانه‌تر ملاک قرار گیرد، طول عمر یک شهر یک میلیون نفری از حدود یک قرن به تنها چند سال سقوط خواهد کرد؛ موضوعی که عملاً توسعه در مقیاس کلان را بدون فناوری‌های نوین استخراج یا واردات آب، غیرممکن می‌سازد.

راهکارها؛ از بهینه‌سازی تا واردات فرازمینی

پژوهش چند مسیر احتمالی برای مقابله با این کمبود را پیشنهاد می‌کند. نخست، افزایش بهره‌وری مصرف آب؛ رویکردی که نه‌تنها برای ماه، بلکه برای مقابله با خشکسالی‌ها و بحران آب روی زمین نیز به طور مستقیم مفید خواهد بود.

داخل خبر (468x60)

مسیر دوم، جست‌وجوی منابع پنهان آب در اعماق پوسته ماه است که هنوز به طور کامل شناسایی نشده‌اند. و در نهایت، ایده بلندپروازانه‌تر تأمین آب از منابع فرازمینی مانند سیارک‌ها و دنباله‌دارهاست؛ منابعی که در صورت توسعه فناوری‌های استخراج و انتقال، می‌توانند نقش شریان حیاتی برای سکونتگاه‌های آینده ایفا کنند.

چالشی فراتر از آب؛ کمبود کربن

مسئله آب تنها بخشی از پازل پیچیده خودکفایی در ماه است. کلی و زک واینرشمیت، نویسندگان کتاب تحسین‌شده «شهری روی مریخ» (۲۰۲۳)، که با وجود نام کتاب، ماه را منطقی‌ترین گزینه برای نخستین شهر فضایی انسان می‌دانند، به چالش‌های اقتصادی، حقوقی و فنی متعددی اشاره کرده‌اند.

به گفته آن‌ها، یکی از منابع حیاتی دیگر برای هر سکونتگاه، غذاست و برای تولید غذا به کربن نیاز است. این در حالی است که روی ماه تنها ۶ نقطه با غلظت بالای کربن شناسایی شده که همگی کیسه‌های حاوی مدفوع، ادرار و استفراغ برجای‌مانده از مأموریت‌های آپولو هستند. زک واینرشمیت در گفت‌وگو با IFLScience توضیح داده است: «نمی‌توانید به سادگی کربن بیشتری در محل تولید کنید. کربن در ستاره‌ها ساخته می‌شود و این خودش یک مشکل است. مردم اغلب درباره آب روی ماه صحبت می‌کنند، اما آب زیادی هم وجود ندارد؛ منبعی محدود است و طبق قوانین احتمالاً هر کسی زودتر به آن برسد، مالک آن خواهد شد.»

این نگاه نشان می‌دهد که در کنار محدودیت فیزیکی منابع، مسئله مالکیت و حقوق بهره‌برداری نیز می‌تواند به رقابتی زودهنگام میان قدرت‌های فضایی تبدیل شود؛ رقابتی که قوانین فعلی بین‌المللی پاسخ روشنی برای آن ندارند.

درس ایستگاه فضایی برای آینده ماه

تجربه ۲۶ ساله حضور پیوسته انسان در ایستگاه فضایی بین‌المللی ثابت کرده که زندگی فراتر از زمین ممکن است، اما این ایستگاه مداری به شدت به پشتیبانی زمین وابسته است و به زودی بازنشسته خواهد شد، بدون آنکه علاقه جدی برای ادامه فعالیت آن وجود داشته باشد.

سکونتگاه قمری نیز در ابتدا به زمین وابسته خواهد بود، اما برای تبدیل شدن به خانه‌ای دائمی باید به خودکفایی بالایی برسد. پژوهش جدید یادآوری می‌کند که برنامه‌ریزی دقیق و واقع‌بینانه برای چنین سکونتگاه‌هایی حیاتی است؛ چرا که هرگونه خطا در طراحی، هزینه‌ای بسیار سنگین و گاه جبران‌ناپذیر در محیط خشن و دورافتاده ماه به همراه خواهد داشت.

به این ترتیب، اگرچه ماه همچنان نزدیک‌ترین و منطقی‌ترین مقصد برای گسترش حضور انسان در فضاست، اما بدون حل معمای آب و کربن، کلان‌شهر یک میلیون نفری بیشتر به رؤیایی کوتاه‌مدت شبیه خواهد بود تا تمدنی پایدار.