เมืองดวงจันทร์เติบโตเองของมัสก์ น้ำหมดเมื่อไร

แนวคิดสร้างเมืองถาวรบนดวงจันทร์กำลังกลับมาเป็นประเด็นสำคัญในวงการอวกาศ หลังอีลอน มัสก์ ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ SpaceX ประกาศว่า บริษัทต้องการสร้าง “เมืองที่เติบโตได้เอง” บนดวงจันทร์ภายในเวลาไม่ถึง 10 ปี เป้าหมายนี้ฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่การทำให้มนุษย์ใช้ชีวิตอยู่ที่นั่นได้จริงยังมีอุปสรรคมากมาย โดยเฉพาะเรื่องน้ำ ซึ่งเป็นทรัพยากรพื้นฐานต่อการดื่ม การปลูกอาหาร สุขอนามัย และการผลิตเชื้อเพลิง

งานวิจัยใหม่ชี้ว่า เมืองดวงจันทร์เติบโตเองของมัสก์ น้ำหมดเมื่อไร อาจไม่ใช่คำถามที่ต้องรอนาน หากเมืองดังกล่าวมีประชากรจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่า บริเวณเงามืดถาวรใกล้ขั้วดวงจันทร์อาจมีน้ำแข็งอยู่ประมาณ 600 ล้านตัน อย่างไรก็ตาม ปริมาณที่มนุษย์สามารถเข้าถึงและนำมาใช้งานจริงอาจต่ำกว่านั้นมาก

เมืองดวงจันทร์เติบโตเองของมัสก์ น้ำหมดเมื่อไร

การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสาร Frontiers in Space Technologies เปรียบเทียบทรัพยากรบนดวงจันทร์กับความต้องการของเมืองที่มีประชากรมากกว่า 1 ล้านคน แม้นักวิจัยจะเลือกใช้ตัวเลขน้ำในระดับค่อนข้างมองโลกในแง่ดีที่ 1,000 ล้านตัน แต่ผลคำนวณยังพบว่า เมืองขนาดใหญ่จะใช้น้ำจนหมดภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี ขณะที่ข้อมูลจริงอาจมีน้ำอยู่เพียง 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ของตัวเลขดังกล่าว

น้ำบนดวงจันทร์น่าจะมาจากการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อยที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบในช่วงแรกหลังดวงจันทร์ก่อตัว น้ำบางส่วนถูกสะสมและกลายเป็นน้ำแข็งในหลุมขนาดใหญ่บริเวณขั้วดวงจันทร์ หลุมเหล่านี้มีขอบสูงจนป้องกันไม่ให้แสงอาทิตย์ส่องถึงด้านใน ทำให้อุณหภูมิต่ำมากและน้ำแข็งสามารถคงอยู่ได้นานหลายพันล้านปี

เมืองดวงจันทร์เติบโตเองของมัสก์ น้ำหมดเมื่อไร หากมีคนหนึ่งล้านคน

สำหรับเมืองที่มีประชากร 1 ล้านคน ปริมาณน้ำที่ต้องใช้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แม้แต่ละคนจะใช้น้ำอย่างประหยัด น้ำก็ยังจำเป็นต่อการดื่ม การประกอบอาหาร การผลิตออกซิเจน การปลูกพืช การทำความสะอาด และกระบวนการอุตสาหกรรมต่าง ๆ นอกจากนี้ การตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ยังต้องใช้ทรัพยากรเพื่อควบคุมอุณหภูมิและรักษาระบบสนับสนุนชีวิตให้ทำงานต่อเนื่อง

หากไม่มีระบบรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพ เมืองขนาดใหญ่จะเผชิญวิกฤตน้ำในเวลาไม่นาน นักวิจัยประเมินว่า แม้ใช้น้ำจากแหล่งสำรองในระดับสูงสุด เมืองที่มีประชากรเกิน 1 ล้านคนก็อาจอยู่ได้เพียงประมาณสองถึงสามปีเท่านั้น หลังจากนั้นจะต้องนำเข้าน้ำจากโลกหรือแหล่งอื่น ซึ่งจะทำให้ต้นทุนการขนส่งสูงมาก

อย่างไรก็ตาม สถานีอวกาศนานาชาติแสดงให้เห็นว่ามนุษย์สามารถรีไซเคิลน้ำได้เกือบทั้งหมด ระบบดังกล่าวมีประสิทธิภาพประมาณ 98 เปอร์เซ็นต์ และหากนำมาใช้กับเมืองบนดวงจันทร์ อายุการใช้งานของแหล่งน้ำอาจยืดออกไปได้มากกว่า 100 ปี แม้จะเป็นการปรับปรุงครั้งใหญ่ แต่ก็ยังไม่เพียงพอสำหรับเมืองที่ต้องการเติบโตอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายร้อยปี

• น้ำดื่มและอาหาร: ผู้อยู่อาศัยต้องใช้น้ำเพื่อดำรงชีวิตและปลูกพืชในระบบปิด
• สุขอนามัย: ห้องน้ำ การอาบน้ำ และการทำความสะอาดล้วนต้องใช้น้ำ แม้จะมีการหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่
• ออกซิเจนและเชื้อเพลิง: น้ำสามารถแยกเป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจนเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดและระบบสนับสนุนชีวิต
• อุตสาหกรรม: การก่อสร้างและการผลิตวัสดุบนดวงจันทร์อาจต้องใช้น้ำในหลายขั้นตอน

ผลการศึกษาจึงไม่ได้หมายความว่าการตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์เป็นไปไม่ได้ แต่ขนาดของชุมชนอาจต้องเล็กกว่าที่หลายคนจินตนาการไว้มาก นักวิจัยมองว่า หมู่บ้านดวงจันทร์ที่มีประชากรประมาณ 1,000 ถึง 10,000 คนอาจมีโอกาสดำเนินงานได้นานหลายศตวรรษ หากวางแผนการใช้น้ำอย่างรอบคอบ ชุมชนระดับนี้จะเหมาะกับงานวิจัย การทดลองทางวิทยาศาสตร์ และการทดสอบเทคโนโลยีมากกว่าการเป็นเมืองขนาดใหญ่

การสร้างเมืองที่ขยายตัวเองได้จึงจำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีหลายด้าน ไม่ใช่แค่การส่งมนุษย์ไปลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์เท่านั้น ระบบขุดน้ำแข็งจะต้องทำงานได้ในพื้นที่มืดและหนาวจัด เครื่องมือทั้งหมดต้องทนต่อฝุ่นดวงจันทร์ที่มีความคมและกัดกร่อน ขณะเดียวกันก็ต้องสร้างโรงเรือนที่ป้องกันรังสี อุกกาบาตขนาดเล็ก และความแตกต่างของอุณหภูมิที่รุนแรง

ทางเลือกในการเพิ่มความยั่งยืนมีหลายแนวทาง เช่น พัฒนาระบบรีไซเคิลให้มีประสิทธิภาพเกิน 98 เปอร์เซ็นต์ ลดการใช้น้ำต่อคน ค้นหาแหล่งน้ำแข็งเพิ่มเติม หรือขนส่งน้ำจากดาวเคราะห์น้อยใกล้เคียง แต่ทุกทางเลือกต้องแลกกับพลังงาน งบประมาณ และความเสี่ยง การขนส่งน้ำจากอวกาศอาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการส่งวัสดุก่อสร้างเสียอีก

ประเด็นนี้ทำให้คำถามเรื่อง เมืองดวงจันทร์เติบโตเองของมัสก์ น้ำหมดเมื่อไร มีความสำคัญต่อการวางแผนอนาคตของมนุษยชาติ เพราะการมีน้ำแข็งอยู่บนดวงจันทร์ไม่ได้แปลว่ามีน้ำพร้อมใช้งานทั้งหมด จำเป็นต้องสำรวจปริมาณจริง ความบริสุทธิ์ ตำแหน่ง และต้นทุนการสกัดให้ละเอียดเสียก่อน การประเมินที่แม่นยำจะช่วยให้หน่วยงานอวกาศกำหนดจำนวนประชากรและขนาดฐานที่เหมาะสมได้

ในมุมมองของนักวิจัย การสร้างฐานวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กอาจเป็นเป้าหมายที่เป็นจริงมากกว่าการสร้างมหานครในทันที มนุษย์ควรเริ่มจากชุมชนที่ควบคุมได้ เรียนรู้วิธีรีไซเคิลทรัพยากร และพัฒนาเครื่องมือผลิตอาหารกับพลังงานในพื้นที่ ก่อนขยายจำนวนประชากรในระยะยาว หากค้นพบน้ำเพิ่มเติม เมืองบนดวงจันทร์ก็อาจเติบโตได้จริง แต่ก้าวแรกที่สำคัญที่สุดคือการสำรวจน้ำอย่างจริงจังและใช้ทุกหยดให้คุ้มค่า

ท้ายที่สุด ความฝันของมัสก์อาจยังไม่หมดหวัง เพียงแต่อาจต้องปรับจาก “เมืองขนาดใหญ่ใน 10 ปี” เป็นการสร้างชุมชนต้นแบบที่พึ่งพาตนเองได้ทีละขั้น หากเทคโนโลยีรีไซเคิลและการค้นหาทรัพยากรพัฒนาเร็วขึ้น มนุษย์ก็อาจเปลี่ยนดวงจันทร์ให้เป็นสถานีสำคัญของการสำรวจอวกาศได้ในอนาคต

ที่มา – Musk Wants a Self-Growing Moon City in 10 Years. Here’s When the Water Runs Out