Geimfarar með fasta búsetu geta ekki eins og hingað til bara haft með sér matarpakka frá jörðu.

Geimfarinn Eugene Cernan var síðasti maðurinn sem steig fæti á tunglið. Þann 14. desember 1972 steig hann inn í lendingarfarið og lenti heilu og höldnu á jörðinni fimm dögum síðar. Þar með hafði punkturinn verið settur aftan við ferðir manna til tunglsins - í bili. Árið 2004 tilkynnti Bush Bandaríkjaforseti að Bandaríkjamenn hyggi nú á endurkomu til þessa nágrannahnattar. Fyrstu geimfararnir eiga að lenda þar 2018, tveimur árum síðar á að koma þar upp varanlegri stöð sem verður mönnuð allt árið og menn sjá fyrir sér að héðan verði síðar lagt upp í mannaðar ferðir til Mars.

Rétt eins og gerðist í kringum 1970 þarf bandaríska ríkisstjórnin að draga upp stóra peningaveskið til að fjármagna tunglævintýrið. Samtals er gert ráð fyrir að þetta verkefni geti kostað meira 6.000 milljarða króna á næstu 20 árum og það eru ekki aðeins hinar stjarnfræðilegu kostnaðartölur sem minna á Apollo-ferðirnar. Hjá NASA hafa menn valið endurbætta gerð þeirra eldflauga sem notaðar voru við tunglferðirnar 1969 - 1972. Ástæðan er einföld: Öryggi.

Áhöfn lifði sprengingu

Í geimferjunum sem nú eru notaðar eru bæði áhöfn og eldflaugahreyflar í sömu einingu, og hún er m.a.s. þakin eldsneytisgeymum. Af þessum sökum eru geimfararnir dauðadæmdir ef sprenging verður í eldsneytinu eins og gerðist þegar geimferjan Challenger fórst 1986. Í Apollo-ferðunum voru geimfararnir í sérstakri stjórnstöðvareiningu sem var í talsverðri fjarlægð frá þeirri einingu sem hýsti hreyflana. Einmitt þetta var ástæða þess að geimfararnir í Apollo 13. skyldu lifa af þegar hreyflaeingin sprakk.

Í nýja kerfinu eykur NASA öryggið ennfremur með því að skipta geimskotinu sjálfu í tvö þrep. Fyrst verður notuð meira en 100 metra há Ares V-eldflaug til að senda á loft lendingarfarið og seinna eldflaugarþrepið. Því næst er áhafnargeimskipinu skotið á loft með minni eldflaug af gerðinni Ares I. Þessir tveir hlutar verða svo tengdir saman á lágri braut um jörðu. Að sögn sérfræðinganna hjá NASA verður endurbætta eldflaugakerfið tífalt öruggara en geimferjurnar.

Í Apollo-geimförunum var rými fyrir þrjá geimfara, en í nýju klefunum fer ágætlega um fjóra. Báðir áhafnarklefarnir, í aðalgeimfarinu og í lendingarfarinu, rúma líka alla geimfarana fjóra. Af Apollo-geimförunum gátu aðeins tveir lent á tunglinu en einn varð eftir í aðalgeimfarinu.

Áður en fyrstu geimfararnir verða sendir af stað eiga þó gervihnettir að skoða áfangastaðinn talsvert náið. Ein af stærstu spurningum er sú hvort vatn leynist á tunglinu.

Bústaður sem glitrar á í eilífu sólskini á yfirborði tunglsins. Slík framtíðarsýn gæti orðið að veruleika upp úr 2020, en áður en að því kemur þurfa vísindamennirnir og tæknimennirnir að yfirstíga allmargar stórar hindranir.

Fyrstu geimfararnir geta ekki hafst við á tunglinu nema í viku eða svo. Þeir verða að búa í lendingarfarinu og allar vistir verður að taka með frá jörðu. Ætlunin er þó sú að dvölin lengist smám saman upp í hálft ár, eftir því sem NASA öðlast reynslu af dvöl manna á tunglinu. Og hér rísa strax fjölmargar spurningar: Hvar á að byggja hina varanlegum bækistöð og úr hvaða efni? Og hvernig á að sjá íbúunum fyrir mat, vatni og súrefni um svo langan tíma? Hvernig á að vernda þá fyrir hinni lífshættulegu geimgeislun? Og þetta eru aðeins fáeinar mikilvægustu spurningarnar.

“Á tunglinu eru ríkulegar auðlindir” sagði George W. Bush, þegar hann tilkynnti um þau áform Bandaríkjamanna, árið 2004, að snúa aftur til tunglsins. En vísindamennirnir búa reyndar yfir afar takmarkaðri vitneskju um auðlindir tunglsins. Heppilegur byggingarstaður á tunglinu hlýtur fyrst og fremst að vera staður þar sem nóg vatn er að finna. Á komandi árum eiga því ómannaðir gervihnettir að kortleggja yfirborð tunglsins í smáatriðum í von um finna ótvíræðar vísbendingar um tilvist vatns. Einkum þykjast menn vongóðir um að finna ís í gígum við pólana.

Drykkjarvatn er lífsnauðsynleg forsenda þess að halda lífi. En vatnið má líka kljúfa upp í súrefni og vetni sem nota mætti sem eldsneyti á tunglbíla.

Þegar byggingarstaðurinn hefur verið valinn kemur að því að velja byggingarefni. Hjá NASA eru menn þegar byrjaðir að smíða módel af mögulegum tunglstöðvum. Ein hugmyndin er að byggja eins konar húsbíla, þ.e. bústaði á hjólum, sem flytja mætti milli staða ef þörf krefði.

Byggt úr jarðvegi

Í upphafi þarf að flytja allt byggingarefnið frá jörðu og skjóta því út í geiminn með Ares V-eldflaugum sem borið geta allt að 143 tonn. Til lengri tíma litið verður þó að gera ráð fyrir að nýta byggingarefni á tunglinu sjálfu. Til þess þarf háþróuð kerfi vitvéla sem geta grafið í jarðveg á tunglinu, brætt, formað og forunnið byggingarefni og loks sett þau saman. Jarðveg má líka nota til að verja íbúana fyrir geimgeislun, t.d. ef hann væri settur í sandpoka sem hlaðið væri upp og ofan á stöðina.

Og eigi draumurinn um fasta búsetu manna á tunglinu að verða að raunveruleika, þarf búsetan einnig að verða sjálfbær að því er matvörur varðar. Það er líka hugsunin að þegar stundir líða fram geti menn á tunglinu sjálfir ræktað matjurtir í gróðurhúsum. Það gerir þó enn auknar kröfur til þessarar framleiðslu að bækistöðinni á tunglinu er ætlað að verða að mikilli rannsóknastöð. Svo langt ná að vísu engar áætlanir, en enginn skortur er hins vegar á rannsóknaverkefnum, því tunglið er um margt afar heppilegur rannsóknastaður.

Hvenær myndaðist líf á jörðinni? Tunglið gæti vel verið rétti staðurinn til að leita svars við þessari spurningu og sama gildir reyndar um margar aðrar af ráðgátum vísindanna. Reyndar er erfitt að ímynda sér heppilegri stað til rannsókna.

Rannsóknastöð á tunglinu er auðvitað til að byrja með einkum áhugaverð fyrir stjörnufræðinga. Ekki er hægt að hugsa sér betri staðsetningu fyrir geimsjónauka sem skynja sýnilegt ljós en myrkrið niðri í djúpum gígum á tunglinu. Og kuldinn á botni gíganna er einnig ákjósanlegur fyrir innrauða sjónauka sem mæla hitageislun utan úr geimnum.

Árið 2005 greindi Spitzer-geimsjónaukinn hina sameiginlegu innrauðu glóð frá fyrstu kynslóð stjarna sem mynduðust í alheiminum fyrir meira en 13 milljörðum ára. Innrauður sjónauki sem komið væri fyrir á botni t.d. Shackleton-gígsins nálægt suðurpól tunglsins yrði mjög líklega fær um að greina hitageislun frá einstökum risastjörnum sem gáfu frá sér ljós þegar alheimurinn var ekki nema fáeinna hundruða þúsunda ára að aldri.

Tunglsjónaukar í stað gervihnatta

Á tunglinu er einnig upplagt að byggja sjónauka þannig að margir smærri speglar vinni saman eins og einn stór. Hér er nánast alls engin jarðvirkni sem gæti valdið titringi á speglunum og í samanburði við núverandi geimsjónauka, sleppa menn við að halda mörgum gervihnöttum á nákvæmlega réttum stöðum með tilliti til hver annars á braut um jörðu.

Mikilvægasta rannsóknarefnið á tunglinu er þó tunglið sjálft og hér horfa vísindamennirnir vonaraugum á Aitken-jarðfallið, sem í raun er risavaxinn gígur, 15 km djúpur og um 2.500 km í þvermál. Gervihnattamyndir benda til að gígurinn sé sá elsti, stærsti og dýpsti í öllu sólkerfinu. Að líkindum hefur þessi gígur myndast við árekstur loftsteins fyrir um 3,9 milljörðum ára og vísindamennirnir álít að höggið hafi verið nógu öflugt til að efni úr möttli tunglsins bærist upp á yfirborðið. Greiningar á efni úr möttlinum gæti frætt okkur mikið um innviði tunglsins og þróunarsögu þess.

Og þótt það virðist mótsagnakennt gætu steingervingafræðingar einnig öðlast vitneskju uppruna lífsins á jörðinni með rannsóknum á tunglinu. Á sama hátt og hér á jörð er að finna loftsteina ættaða frá Mars er að öllum líkindum á tunglinu að finna lofsteina sem þangað hafa borist frá jörðinni. Í báðum tilvikum þeyttust þessir steinar upp frá yfirborðinu og út í geiminn þegar loftsteinaregnið utan úr geimnum var mest eða allt þar til fyrir um 3,9 milljörðum ára. Nýjar rannsóknir benda hins vegar til að lífið hafi þá þegar verið komið til sögunnar og í jarðneskum loftsteinum á tunglinu gæti því verið að finna steingervinga af allra fyrstu örverunum sem hér þrifust, en er á hinn bóginn sennilega hvergi að finna á þessum eldvirka hnetti okkar.

Og tunglið gæti í framtíðinni líka haft beint hagnýtt gildi. Samkvæmt alþjóðasamningi á vegum Sameinuðu þjóðanna er ekki leyfilegt að nýta geiminn í hagnaðarskyni en skyldi námagröftur á tunglinu verða leyfður, verður hið sjaldséða frumefni samaríum verðmæt útflutningsvara. Þetta efni er m.a. notað við byggingu seguljárnbrauta. Tunglferðir næstu áratuga eru því ekki aðeins mikið geimævintýri, heldur eru bæði efnahagslegar og vísindalegar ástæður til að fara aftur til tunglsins.