Miastu z milionem mieszkańców na Księżycu zabrakłoby wody — nie uratowałby go nawet doskonały recykling
Ludzkość może zbudować na Księżycu bazy, kopalnie, a nawet niewielkie osady, ale miasto liczące milion mieszkańców zetknęłoby się z zaskakująco ziemskim problemem: wody jest za mało. Jak wynika z nowej analizy, milion mieszkańców wyczerpałby nawet bardzo optymistycznie oszacowane zasoby wody w niewiele ponad stulecie, i to przy odzysku na poziomie 98%. Według obecnych szacunków rzeczywiste zasoby wody na Księżycu mogą być około 30 razy mniejsze niż w tym optymistycznym scenariuszu wyjściowym.
Księżycowy miliard ton wody to mniej, niż się wydaje
Naukowcy Martin Elvis i Jonathan McDowell przyjęli jako optymistyczny punkt wyjścia miliard ton księżycowej wody. Większość lodu nadającego się do wykorzystania ma znajdować się w kraterach w pobliżu biegunów, do których dna światło słoneczne nie docierało od miliardów lat. Temperatura może się tam utrzymywać poniżej 110 K, czyli około -163°C, dzięki czemu lód może przetrwać w geologicznej skali czasu.
Miliard ton wydaje się ogromnym zapasem, dopóki do równania nie doda się miliona ludzi.
Woda jest potrzebna nie tylko do picia i mycia. Zużywają ją także produkcja żywności, przemysł, a ostatecznie również wytwarzanie tlenu i paliwa rakietowego. Bez odzysku wody ten optymistycznie oszacowany zapas wystarczyłby milionowemu miastu zaledwie na kilka lat.
Nawet odzysk wody na poziomie ISS nie wystarczyłby
Najciekawsza część analizy dotyczy zamkniętego obiegu wody. Gdyby przyszłe miasto na Księżycu mogło odzyskiwać 98% wody, czyli osiągnąć poziom porównywalny z Międzynarodową Stacją Kosmiczną, przy każdym obiegu nadal traciłoby się jej niewielką ilość.
Przy milionie mieszkańców nawet 2-procentowa strata staje się ogromna.
Przy optymistycznym zapasie miliarda ton wody takie miasto mogłoby funkcjonować niewiele ponad 100 lat. Jeszcze większym problemem jest to, że według nowszych szacunków ilość realnie dostępnej wody może być około 30 razy mniejsza. W takim przypadku nawet znacznie mniejsze miasto mogłoby wyczerpać swoje zasoby wody w ciągu około dekady.
Co więcej, księżycowy lód nie tworzy jednolitego podziemnego jeziora, do którego wystarczyłoby wywiercić studnię. Niedawne badanie z wykorzystaniem ShadowCam nie wykazało istnienia rozległej przypowierzchniowej warstwy o dużej zawartości lodu w regionach stale zacienionych. Lód może jednak występować tam w niższych stężeniach, a głębsze warstwy pozostają słabo zbadane.
Tysiąc mieszkańców całkowicie zmienia rachunek
Badanie nie dowodzi, że stałe życie na Księżycu byłoby niemożliwe. Problem pojawia się przede wszystkim wtedy, gdy rozważa się miasta w ziemskiej skali. Osada licząca około tysiąca mieszkańców mogłaby przetrwać przez stulecia, korzystając ze znanych zasobów. Z obliczeń autorów wynika, że nawet społeczność licząca 10 000 osób jest znacznie bardziej realistyczna niż milionowe miasto.
Zmienia to również logikę kolonizacji Księżyca. Zamiast ogromnych kopuł i milionów mieszkańców bardziej realistyczne mogą okazać się niewielkie bazy naukowe, przemysłowe i górnicze, w których ludzie stanowiliby tylko część siły roboczej, a większość zadań wykonywałyby roboty.
Energia nie musi być największą przeszkodą. W pobliżu biegunów znajdują się wyżej położone obszary, na których można korzystać ze światła słonecznego przez bardzo długi czas. W razie potrzeby system można uzupełnić reaktorami jądrowymi. Trudniejszy problem polega na tym, że najcenniejszy lód często znajduje się w ciemnych kraterach, gdzie niemal nie da się lokalnie pozyskiwać energii słonecznej.
Jedno odkrycie może wywrócić wszystkie obliczenia do góry nogami
Największa słabość obecnej analizy jest zarazem jej najważniejszym przesłaniem: nadal nie wiemy, ile wody faktycznie zawiera Księżyc. Teledetekcja obejmuje głównie warstwy przypowierzchniowe. Księżycowy regolit sięga jednak znacznie głębiej, a pułapki zimna mogą zawierać nieodkryte dotąd zasoby lodu. NASA jednoznacznie potwierdza obecnie obecność wody zarówno w regionach stale zacienionych, jak i — w niewielkich ilościach — na powierzchni oświetlonej przez Słońce, lecz łączna wielkość zasobów i część możliwa do wydobycia pozostają niepewne.
Badanie opublikowane w 2026 roku w „Nature Astronomy” sugeruje również, że lód polarny nie jest pozostałością po pojedynczym dawnym zdarzeniu. Dane pasują do modelu, według którego lód gromadził się nieprzerwanie co najmniej przez ostatnie 1,5 mld lat, a jednocześnie część go ubywała. Z tego powodu twierdzenie, że „na Księżycu nigdy nie będzie miast”, byłoby obecnie zbyt kategoryczne.
Na podstawie obecnej wiedzy można powiedzieć coś bardziej precyzyjnego i ciekawszego: pierwszą barierą dla księżycowego miasta w ziemskiej skali niekoniecznie musiałyby być technologie rakietowe, energia czy materiały budowlane. Mogłaby nią okazać się woda.
Możliwe rozwiązania są w zasadzie cztery. Trzeba znaleźć znacznie więcej lodu, udoskonalić odzysk wody, ograniczyć jej zużycie w rolnictwie albo transportować ją na Księżyc skądinąd, na przykład z asteroid. Na razie obliczenia te po prostu sprawiają, że przyszłość Księżyca wygląda mniej jak science fiction. Zamiast miasta liczącego milion mieszkańców na początek sensowniej myśleć o połączeniu antarktycznej stacji badawczej, kopalni i kosmodromu.
