„Lunar Shield“, Live-Übertragung Erde-Mond … Die Geheimnisse von „Allein auf dem Mond“

Am 29. Juli wurde die Science-Fiction-Komödie „Alone on the Moon“ offiziell veröffentlicht. Dieser Film bringt nicht nur alle zum Lachen, sondern es gibt auch viele andere Dinge, die hinter diesem Film stecken, wie zum Beispiel den „Mondschild“, der der Erde hilft, Asteroideneinschlägen standzuhalten, die Infrastruktur und das Leben auf dem Mond sowie reibungslose Live-Übertragungen zwischen der Erde und dem Mond. In all diesen Details steckt eine Menge Wissen aus der Luft- und Raumfahrt. Werfen wir einen Blick darauf.

Asteroidenabwehr hilft

Der Film zeigt eine Szene: Um der Bedrohung durch Asteroideneinschläge auf der Erde zu widerstehen, stationierten die Menschen in aller Eile das „Lunar Shield Project“ auf dem Mond. Tatsächlich ist dieser Plan nicht völlig utopisch. Der Mond hat tatsächlich viel zum Schutz der Erde beigetragen.

Unvollständigen Statistiken zufolge kam es in der Erdgeschichte zu 22 Massenaussterben unterschiedlichen Ausmaßes. Mindestens elf davon standen im Zusammenhang mit erdnahen Asteroideneinschlägen. Der Einschlag, der vor 65 Millionen Jahren das Schicksal der Dinosaurier beendete, ist ein typisches Beispiel. Man kann sagen, dass Asteroideneinschläge in absehbarer Zukunft eine der Gefahren sein könnten, vor denen die Menschheit auf der Erde am meisten auf der Hut sein muss. Bis heute ist die Erde im Großen und Ganzen sicher geblieben, und der Mond hat als „natürlicher Schutzschild“ wirklich viel dazu beigetragen. Die durch Meteoriten und andere Einschläge verursachten Schlaglöcher auf der Mondoberfläche sind ein deutlicher Beweis für die „harte Arbeit und die großen Beiträge“ des Mondes.

Zum Schutz vor der Bedrohung durch Asteroideneinschläge hat die Menschheit begonnen, Maßnahmen zu ergreifen. Alle großen Weltraummächte haben Pläne zur Abwehr erdnaher Asteroiden diskutiert. Zu den aufgedeckten Plänen gehören: Zerstörung von Asteroiden durch nukleare Explosionen, Laserablation, direkte kinetische Einschläge usw.; Durch den Einbau umgekehrter Triebwerke in Asteroiden oder den Einsatz von Raumschleppern, Sonnendruck, Gravitationstraktion und anderen technischen Mitteln wird die Umlaufbahn des Asteroiden abgelenkt und ein Aufprall auf die Erde verhindert. Als „enger Nachbar“ der Erde gibt es neben der Überlegung, seinen „zerbrechlichen Körper“ zum Blockieren von Asteroiden für die Erde zu nutzen, noch viele andere Möglichkeiten, den Erdbewohnern beim Schutz ihres blauen Heimatplaneten zu helfen.

Wie wir alle wissen, beträgt die Schwerkraft auf dem Mond nur etwa 1/6 der Schwerkraft auf der Erde und der Luftwiderstand ist vernachlässigbar. Wenn wir den Mond zu einer Startbasis ausbauen können, dann wird der Start eines Raumfahrzeugs vom Mond, das hinsichtlich Struktur, Leistung usw. spezielle Modifikationen erfahren hat, viel weniger Treibstoff verbrauchen und auch die Kosten hinsichtlich Sicherheit, Umweltschutz usw. werden viel niedriger sein. Solange die Warnzeit gewährleistet ist, bin ich davon überzeugt, dass die Wirksamkeit menschlicher Asteroidenabwehroperationen erheblich verbessert wird.

Wenn Sie meinen, dass es zu schwierig ist, vom Mond aus eine Abfangrakete zu starten, können Sie einfachere Frühwarnsysteme in Betracht ziehen und den Mond zu einem „Grenzaußenposten“ ausbauen. Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt mehr als 380.000 Kilometer. Durch die Stationierung von Frühwarnsystemen auf der Mondoberfläche oder in der Mondumlaufbahn kann wertvolle Zeit für die Asteroidenabwehr gewonnen werden. Zudem haben die Menschen auf der Erde die Möglichkeit, früher in die Flugbahn des Asteroiden einzugreifen.

Darüber hinaus können wir auch die größere Gravitationskraft des Mondes auf Asteroiden nutzen, um zu versuchen, die Asteroiden zu einer Änderung ihrer Umlaufbahn zu bewegen. Schon eine geringe Abweichung reicht aus, um Asteroid und Erde „aneinander vorbeiziehen“ zu lassen.

Kurz gesagt, ich bin davon überzeugt, dass die Abwehrmaßnahmen gegen Asteroiden durch die gemeinsamen Anstrengungen der Menschheit immer ausgereifter werden und die Erde in Zukunft definitiv sicherer sein wird.

Großflächige Mondinfrastruktur ist kein Traum

Der Mond ist der natürliche Himmelskörper, der der Erde am nächsten ist. Wenn der Mensch aus der „Wiege“ fliegen möchte, ist der Mond die unvermeidliche „erste Station“. Man kann sagen, dass der Bau einer Mondbasis für die Menschheit der erste Schritt zur Erschließung fremder Planeten sein wird. Darüber hinaus wird die Mondbasis auch ein „Sprungbrett“ und eine „Transitstation“ für die Menschheit sein, um in den Weltraum zu fliegen, sowie ein „Trainingslager“, um sich mit der Umgebung fremder Planeten vertraut zu machen. Sogar die im Film vorgestellte Schaffung eines „Mondschildes“ kann nicht von der Unterstützung der Mondbasis getrennt werden.

Der Mond enthält wertvolle Ressourcen, die die Menschheit dringend benötigt und von denen viele auf der Erde knapp sind. Beispielsweise ist Helium-3 ein hochwertiger Brennstoff für die Kernfusion. Man schätzt, dass die Reserven der Erde lediglich 500 Kilogramm betragen, während die Reserven des Mondes wahrscheinlich mehrere Millionen Tonnen betragen. Einige Studien haben gezeigt, dass die Stromerzeugung durch Kernfusion mit 100 Tonnen Helium-3 den gesamten Strombedarf der Menschheit für ein Jahr decken kann und dass die Helium-3-Reserven des Mondes theoretisch den „Strommangel der Erde“ beseitigen können.

Auch wenn bei der Anwendung des Kernfusionsrohstoffs Helium-3 noch viele Schwierigkeiten zu überwinden sind, sind Ressourcen wie Uran, Thorium, Kalium, Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Eisen, Titan, Kalzium und Aluminium, die auf dem Mond ebenfalls in großen Mengen vorhanden sind, von größerem praktischen Wert. Es wird erwartet, dass der Weltraumbergbau und Weltraumstarts beispiellose Entwicklungsmöglichkeiten eröffnen. Angesichts der begrenzten Transportkapazität von Raumfahrzeugen zur Erde und zum Mond müssen Menschen, wenn sie die Mondressourcen erschließen und nutzen wollen, Produktions-, Verarbeitungs- und Transportbasen sowie Materialversorgungsstationen auf dem Mond errichten.

Darüber hinaus stellen das nahezu luftleere Vakuum und die geringe Schwerkraft auf der Mondoberfläche eine besondere Umgebung dar, die auf der Erde nur schwer reproduziert und über längere Zeit aufrechterhalten werden kann und für die wissenschaftliche Forschung von besonderem Wert ist. Für Projekte wie die Erforschung der Ursprünge von Himmelskörpern, biogenetische Technik, Lebenserhaltung im Weltraum und künstliche Biosphären werden auf dem Mond bessere Bedingungen für die wissenschaftliche Forschung herrschen als auf der Erde. In naher Zukunft wird die Mondbasis für jedes Land zu einem wichtigen wissenschaftlichen Forschungszentrum auf Augenhöhe mit der Raumstation werden.

Anspruchsvolle, komplexe und von großem praktischen Wert sind wissenschaftliche Forschungstätigkeiten, die ohne menschliche Beteiligung nicht durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck sollen auf dem Mond eine Reihe wissenschaftlicher Forschungs-, Produktions- und Wohneinrichtungen errichtet werden. Insbesondere ist es notwendig, zunächst lebenserhaltende Systeme wie Sauerstoff-, Wasser- und Stromversorgung aufzubauen.

Um den langfristigen Betrieb der Mondbasis zu gewährleisten, müssen die notwendigen Produktionsmittel und Lebensmaterialien so weit wie möglich autark sein und am besten eine „Nutzung vor Ort“ erreichen und bei Bedarf sogar zur Erde „exportiert“ werden können. Da der Mond jedoch nicht über eine ausreichend dichte Atmosphäre verfügt, die ihn schützen könnte, ist die Wahrscheinlichkeit, durch einen direkten Aufprall eines Himmelskörpers zerstört zu werden, viel größer als bei der Erde. Aus Sicherheitsgründen muss die permanente Mondbasis der Menschen möglicherweise unter der Erde oder im Inneren eines Berges errichtet werden.

Einige Wissenschaftler haben berechnet, dass es notwendig ist, das Dach und die Wände der Mondbasis mit bis zu drei Meter dicker Monderde zu bedecken und sich so weit wie möglich auf die Gesteinsschicht auf der Mondoberfläche zu verlassen, um ein solides Abwehrsystem gegen Meteoriteneinschläge und die allgegenwärtige Invasion von kosmischer Strahlung, Sonnenwinden usw. aufzubauen und so die Überlebens- und Fortpflanzungswahrscheinlichkeit der Menschheit auf fremden Planeten zu erhöhen.

Das Leben auf dem Mond ist nicht länger einsam

Wie wir alle wissen, ist der Mond durch die Gezeiten an die Erde gebunden, und die Menschen auf der Erde können mit bloßem Auge nur eine Seite des Mondes sehen. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie gelang es Menschen jedoch, Raumfahrzeuge zur Rückseite des Mondes zu schicken, wodurch der geheimnisvolle „Schleier“ des Mondes gelüftet und die technischen Voraussetzungen für die Kommunikation zwischen Erde und Mond geschaffen wurden.

Ob es sich nun um einen „Grenzaußenposten“ oder eine kommerzielle Mine handelt, die Menschen, die auf der Mondbasis arbeiten und leben, können nicht von ihrer „Heimatstadt“ isoliert werden und die Kommunikation mit der Erde ist von entscheidender Bedeutung. Zu diesem Zweck ist es neben der Errichtung permanenter Kommunikationsbasisstationen und der Errichtung von Signaltürmen auf dem Mond auch notwendig, Mondsynchronsatelliten, Erde-Mond-Relaiskommunikationssatelliten usw. zu starten.

Natürlich müssen hinsichtlich der Kommunikation auf der Mondbasis viele Schwierigkeiten überwunden werden, wie beispielsweise die Behinderung der Mondsphäre. Dies führte dazu, dass die Rückseite des Mondes eine Zeit lang als „Kommunikationssperrgebiet“ galt.

Im Jahr 2018 brach der Relaissatellit Queqiao meines Landes das „Tabu“ und stellte erfolgreich Relaiskommunikationsdienste für die Landesonde und den Rover Chang'e-4 bereit, die eine Erkundungsmission auf der Rückseite des Mondes durchführten. Dadurch wurde eine mehr als 400.000 Kilometer lange Kommunikationsbrücke zwischen der Erde und dem Mond errichtet und vermutlich wurden die relevanten Technologien zur Lösung der Kommunikationsprobleme der Mondbasis überprüft.

Darüber hinaus können Sonnenwind und andere Faktoren zu erheblichen Kommunikationsstörungen führen. Der Sonnenwind ist im Wesentlichen ein Hochgeschwindigkeitsstrom geladener Teilchen. Aufgrund des Schutzes durch das Erdmagnetfeld spüren die Menschen auf der Erde diese Auswirkungen nicht besonders stark. Da es auf dem Mond jedoch kein globales stabiles Magnetfeld gibt, sind die im täglichen Leben verwendeten Methoden der elektromagnetischen Wellenkommunikation nicht so praktisch. Noch schwieriger ist eine reibungslose Kommunikation zwischen Erde und Mond über Hunderttausende Kilometer hinweg.

Um die Qualität der Kommunikation sicherzustellen und die im Film gezeigte Live-Übertragung des Parodie-Videos Wirklichkeit werden zu lassen, müssen Menschen künftig „nichtelektrische“ optische Hochgeschwindigkeitskommunikationsmedien, Quantenkommunikation und andere Technologien einsetzen, um eine reibungslose Kommunikation zwischen der Erde und dem Mond zu erreichen.

Kürzlich verfolgten chinesische Astronauten die Live-Übertragung des reibungslosen Starts einer Bodenrakete in der Raumstation Tiangong, was darauf schließen lässt, dass die Weltraumkommunikationstechnologie weitere Fortschritte gemacht hat. Auch Raumstationen und künstliche Satelliten werden in Zukunft voraussichtlich zu wichtigen Kommunikationsknotenpunkten werden und eine reibungslose Kommunikation zwischen Erde und Mond gewährleisten. Ich bin davon überzeugt, dass es angesichts der zunehmenden bemannten Mondforschung und des Baus von Mondbasen nicht mehr lange dauern wird, bis die Menschen auf der Erde Live-Übertragungen von Internet-Berühmtheiten auf dem Mond sehen können. Selbst wenn die Menschen bis dahin tatsächlich „allein auf dem Mond spazieren gehen“, werden sie nicht mehr allein sein.