Tillbaka till månen: Robotar förbereder för koloni

Om allt går som planerat kommer astronauter att bo och arbeta på en månbas redan på 2030-talet.

Robotar ska hitta is

Månen är en knastertorr öken därför att dagstemperaturen kan komma upp över 100 °C när solen träffar ytan och därför har det mesta av vattnet försvunnit för länge sedan.

Men bottnen av kratrarna nära månens poler ligger alltid i skugga och kan därför innehålla vatten – i form av is.

Satelliter har hittat tecken på is nära månens poler. Det gäller i synnerhet dess sydpol och därför är Nasas – och alla de andra rymdaktörernas – blickar riktade mot det området.

Vatten är inte bara viktigt för att framtida bosättare ska ha något att dricka.

Med vatten kan astronauter även odla ätliga växter. I maj 2022 visade forskare från University of Florida i USA det faktiskt går att odla att växter i måndamm.

Dessutom behöver astronauterna syre för att kunna andas. Vatten kan sönderdelas till syre och väte, som för övrigt även kan användas som raketbränsle.

Och förtruppen som ska hitta vatten och förbereda för en koloni? Den är på väg.

Enligt planen landar den första robotfarkosten, Nova-C, innan 2022 är slut. Månlandaren ska testa den navigations- och kommunikationsutrustningen, som ska användas under senare månlandningar.

Och tätt efter Nova-C följer farkosten Peregrine, som ska söka efter is. Peregrine har bland annat med sig en infraröd spektrometer, som mäter infraröd strålning för att identifiera beståndsdelarna i månens yta.

Året efter landar en annan version av Nova-C vid månens sydpol.

Och denna Nova-C-landare har med sig en liten månsond kallad Micro-Nova.

Med hjälp av små raketmotorer ska den hoppa runt på ytan och bege sig ända ned i de mörka kratrar, dit solens strålar aldrig når, för att söka efter is.

När de båda Nova-C-landarna och Peregrine har testat instrument och sökt efter is, ligger vägen öppen för den stora robotsatsningen i den här förtruppen som ska förbereda inför människans återkomst till månen: månbilen VIPER.

VIPER landar med den stora månlandaren Griffin och blir först med att utforska Nobile-området vid månens sydpol.

Under expeditionen, som kommer att pågå i minst 100 dygn, ska VIPER förflytta sig ned i små kratrar som alltid ligger i skugga.

Där ska roboten söka efter vatten med en hjälp av en kombination av instrument. En sensor ska hitta de bästa platserna att borra efter is.

Därefter aktiverar roboten sin en meter långa hammarborr och drar upp prover. Proverna analyseras med hjälp av samma infraröda teknik, som redan har testats på Peregrine-uppdraget.

Och gaser som avdunstar från proverna fångas upp av en sensor, som kan utvärdera molekylernas vikt. Därefter går det att avgöra om isen består av vatten eller andra ämnen.

Sammantaget gör det roboten till den mest effektiva och exakta vattenjägaren vi har sett hittills.

Om man lyckas hitta vatten vid månens sydpol kan ingenjörerna vända blicken mot nästa stora problem som måste lösas innan vi kan bosätta oss på månen: Energi.

Kärnkraftverk är på väg till månen

På kanten av de stora kratrarna vid månens sydpol skiner solen närapå alltid, så där ska Nasa testa solcellsanläggningen PILS.

Forskarna bakom PILS har täckt solcellsanläggningen med en film, som skyddar solcellerna mot överupphettning, utan att förhindra att energin i solljuset kan användas.

Men även om solceller kan användas under långa perioder, så är det omöjligt att undvika tider av mörker på månen.

Därför utvecklar Nasa ett kärnkraftverk i miniatyr, som kan skickas till månens yta.

Kraftverket kan leverera 40 kilowatt i minst tio år. Ett sådant kraftverk är tillräckligt för en liten månbas, och sedan kan fler tillkomma efterhand som basen växer i storlek.

3D-skrivare bygger baser

Månens karga landskap döljer mängder av användbara material. Bergen innehåller järn, titanium och aluminium, samt kisel, som kan användas till solceller.

Och det Europeiska rymdorganet, Esa, har redan demonstrerat att måndamm kan ingå i 3D-utskrivna tegelstenar och verktyg.

Planen är att transportera 3D-skrivare till månen. De kan monteras på körande robotar som samlar in måndamm och "skriver ut" modulerna till en bas – en bas, där astronauter kan bo i flera månader, odla frukt och grönt och forska.

Drömmen är inte bara Nasas och Esas – den delas av alla deltagare i den nya rymdkapplöpningen.

Kanada och Japan samt SpaceX och andra privata aktörer spelar viktiga roller i de amerikanska planerna.

Kina och Ryssland har annonserat att de gemensamt ska bygga en egen månbas, och både Indien och Förenade Arabemiraten utvecklar nu egna månexpeditioner.

Oavsett vem som först bosätter sig på månen, så kommer mållinjen snart att förflyttas längre ut i rymden.

Månen är nämligen det perfekta brofästet ut i rymden, eftersom dess gravitationskraft är en sjättedel av jordens, så att expeditioner kan komma i väg och flyga längre ut i rymden – framför allt mot Mars – med en mycket mindre bränsleförbrukning.

När månlandare och robotar nu börjar landa, så förbereder de inte bara människans kolonisering av månen, utan även på längre sikt hela solsystemet.