Астрофизики Мартин Элвис из Смитсоновской астрофизической обсерватории и Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института вместе с Джонатаном Макдауэллом из Даремского университета выяснили, что запасов воды на Луне не хватит для долгого существования крупного города. Даже одного миллиарда тонн льда, спрятанного в вечно затененных кратерах у полюсов, хватит примерно на сто лет для миллиона жителей, если использовать системы переработки воды уровня Международной космической станции. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Space Technologies.
Многие мечтают о лунных городах. Джефф Безос предлагал перенести на Луну тяжелую промышленность, а Илон Маск говорил о саморастущих городах. Но любые большие планы упираются в простой вопрос: хватит ли на Луне воды и энергии? Авторы работы решили проверить это на цифрах и сравнили потребности обычного города с реальными ресурсами спутника Земли.
С энергией, как выяснилось, проблем меньше. Солнечные панели, установленные на высоких башнях у полюсов, где солнце почти не заходит, или ядерные реакторы вполне способны обеспечить город с миллионом жителей. А вот с водой все гораздо сложнее. Почти вся лунная вода сосредоточена в виде льда на дне полярных кратеров, куда миллиарды лет не попадает солнечный свет. Там очень холодно, поэтому лед не испаряется и сохраняется с очень древних времен.
Ученые взяли щедрую оценку: один миллиард тонн воды. Это целый кубический километр льда. Звучит внушительно, но если посчитать, сколько воды нужно людям для питья, гигиены, дыхания и выращивания еды, картина меняется. Один человек в год расходует около 500 тонн воды, если учесть все нужды. Миллион жителей при отсутствии переработки исчерпал бы весь запас всего за пару лет.
Спасает переработка. На МКС уже сейчас возвращают в оборот 98 процентов воды. Но даже с такой эффективностью миллиард тонн закончится примерно через сто лет для города на миллион человек. Для города на сто тысяч жителей запас растянется на тысячу лет, и это уже можно считать устойчивым. Получается, что Луна способна прокормить лишь несколько сотен тысяч постоянных жителей, если не придумать что-то новое.
Авторы рассматривают и возможные решения. Можно улучшить переработку воды в десять раз по сравнению с МКС, но это очень сложная задача. Можно сократить расходы, например, перейти на вертикальные фермы и меньше есть мяса. Можно завозить воду с астероидов, но для этого потребуется около 27 посадочных модулей в день. Можно искать новые запасы льда глубже под поверхностью, но пока подтвержденных данных о них нет.
Логика авторов такая. Если в лунном городе на миллион человек работает переработка воды на уровне МКС (98 процентов), то ежедневные потери все равно огромны. За год теряется около 10 миллионов тонн воды. Чтобы эти потери восполнять привозной водой, нужно каждый день доставлять на Луну примерно 27 тысяч тонн.
Один посадочный модуль, сопоставимый по грузоподъемности с лунным вариантом Starship, способен доставить около 1000 тонн полезного груза. Делим 27 тысяч тонн в день на 1000 тонн за рейс и получаем примерно 27 посадок в сутки.
Авторы подчеркивают, что это число фантастически велико, но не абсолютно невозможно технически. Однако оно показывает, насколько невыгодно завозить воду вместо того, чтобы беречь ту, что уже есть на Луне.
Отдельно стоит сказать про топливо для ракет. Здесь вода выглядит почти неисчерпаемой: из одного миллиарда тонн можно получить топливо почти для миллиона запусков Starship. Так что для заправки кораблей воды хватит надолго, а вот для жизни большого города — нет.
Главный вывод исследования прост: прежде чем строить лунные города, человечеству придется научиться очень бережно относиться к каждому литру воды на Луне. Нужны общие правила, контроль и планирование, а не принцип «кто первый пришел, того и вода». Если население Луны останется на уровне тысячи человек, как на антарктических станциях, можно особо не беспокоиться. Но если речь пойдет о ста тысячах и более, управление водными ресурсами станет критически важной и трудной задачей, которую лучше решать заранее.
Научная публикация:
Elvis M and McDowell JC (2026) No cities on the Moon: a billion tons of water is not enough for sustainability. Front. Space Technol. 7:1894104. doi: 10.3389/frspt.2026.1894104
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
