Kuun vesi voi riittää pieniin yhteisöihin – ei miljoonakaupunkiin

Kuun napa-alueiden jäästä voi tutkimuksen mukaan riittää vettä pienille, hyvin suljetuille ja tehokkaasti kierrättäville yhteisöille. Miljoonan asukkaan, pitkään omavaraisena toimivan kaupungin tarpeisiin se ei kuitenkaan nykyisellä ISS-tasoisella kierrätyksellä riitä. Tutkijat Martin Elvis ja Jonathan McDowell arvioivat, että sähkö ei olisi Kuun väestömäärän tärkein rajoite – vesivaranto olisi. 6

Laskelman lähtökohta on poikkeuksellisen suotuisa

Tutkimus käyttää lähtöoletuksena noin miljardia tonnia vettä Kuun napojen pysyvästi varjoisissa alueissa. Kyse ei ole varmistetusta, helposti louhittavasta vesivarannosta, vaan tarkoituksella anteliaasta oletuksesta, jolla testataan suuren asutuksen edellytyksiä. 6

Havainnollistavassa vesibudjetissa yksi ihminen tarvitsee vuodessa noin:

• 125 tonnia henkilökohtaisiin tarpeisiin
• 500 tonnia ruoantuotantoon

Suurin vedenkulutuksen osa liittyy siis maatalouteen. Suljetun elinympäristön vettä voidaan kierrättää, mutta järjestelmän jokaisessa vaiheessa syntyy hävikkiä, joka on korvattava Kuun rajallisesta jäävarannosta. 6

Kylä voi kestää, miljoonakaupunki ei

Tulokset muuttuvat voimakkaasti asukasmäärän ja kierrätyksen tehokkuuden mukana.

Asutuksen koko	Tulos tutkimuksen oletuksilla
Noin 1 000 asukasta	Kylä voisi selviytyä vuosisatoja 98 prosentin kierrätyksellä. 6
Enintään noin 10 000 asukasta	Myös pienet kaupungit voisivat olla elinkelpoisia vuosisatojen ajan ISS-tasoisella kierrätyksellä. 6
Miljoona asukasta	Kaupunki ei olisi pitkällä aikavälillä kestävä oletetulla paikallisella vesivarannolla ja 98 prosentin kierrätyksellä. 6

Jos vettä ei kierrätettäisi lainkaan, miljoonan asukkaan kaupunki kuluttaisi miljardin tonnin lähtövarannon noin 2,4 vuodessa. Kun kierrätysaste on 98 %, eli suunnilleen kansainvälisen avaruusaseman ISS:n saavuttamalla tasolla, aikaa saadaan hieman yli vuosisata. 6

Se on suuri käytännön parannus, mutta ei vastaa sitä monisatavuotista tai avoimen pitkää elinkaarta, jota omavaraisella kaupungilla yleensä tarkoitetaan.

Todellinen tilanne voi olla selvästi heikompi

Miljardin tonnin arvio on jo valmiiksi optimistinen. Tutkimuksen mukaan käytännössä saavutettavissa olevan veden määrä voi olla jopa noin 30 kertaa tätä pienempi. 56

Tämä epävarmuus on olennainen, koska kyse on varanto–hävikki-laskelmasta: mitä vähemmän louhittavaa jäätä on, sitä nopeammin sama väestö kuluttaa sen loppuun. Jos miljoonakaupunki on rajatapaus jo anteliaalla arviolla, pienempi saavutettava jäämäärä heikentää sen edellytyksiä ratkaisevasti.

Miksi 99,9 prosentin kierrätys muuttaa kaiken?

Tutkijoiden mukaan tehokkaan kierrätyksen nostaminen 98 prosentista 99,9 prosenttiin voisi pidentää miljoonan asukkaan skenaariota noin 2 000 vuoteen. 6

Prosenttiyksiköissä muutos näyttää pieneltä, mutta se merkitsee suunnilleen kymmenkertaisesti pienempää vesihävikkiä. Tason saavuttaminen koko kuuasutuksessa – myös ruoantuotannossa, ei vain juoma- ja hygieniavedessä – olisi vaativa tekninen ja toiminnallinen tehtävä.

Johtopäätös on siksi herkkä kierrätyksen tehokkuudelle: suuri ja pitkäikäinen kuuväestö tarvitsisi joko noin kymmenen kertaa tehokkaamman kierrätyksen, vastaavasti suuremman hyödynnettävän vesivarannon tai jatkuvaa veden tuontia. 6

Mikä voisi lieventää vesirajaa?

Ehdotetut ratkaisut vaikuttavat eri kohtiin ongelmaa.

Aurinkotornit helpottaisivat energiantuotantoa, eivät loisi vettä

Aurinkotornit voisivat tuottaa lähes jatkuvaa sähköä napa-alueille ja varjossa oleviin kohteisiin. Se helpottaisi jään louhintaa, veden käsittelyä ja teollista toimintaa. Siksi tutkijat eivät pidä sähköä ensisijaisena väestömäärää rajoittavana tekijänä. Sähkö ei silti korvaa suljetusta järjestelmästä poistuvaa vettä: se mahdollistaa louhinnan ja kierrätyksen, mutta ei kasvata paikallista vesivarantoa. 6

Paremmat tutkimukset voivat paljastaa lisää jäätä

Syvempi poraus, tarkemmat kartoitukset ja seismiset menetelmät voisivat auttaa löytämään hautautuneita jääesiintymiä, joita kaukokartoitus ei ole vielä täysin kuvannut. Jos suuria ja louhittavia varantoja löytyy, laskelman tarjontapuoli paranee. Toistaiseksi kyse on kuitenkin mahdollisuudesta, ei varmistetusta ratkaisusta. 6

Asteroideilta tuotava vesi muuttaisi asetelman tuontiriippuvaiseksi

Vesipitoiset asteroidit voisivat tarjota Kuun ulkopuolisen haihtuvien aineiden lähteen. Tällöin asutus ei enää perustuisi pelkkään paikalliseen, rajalliseen jäävarantoon vaan toimivaan tuontiketjuun. Se voisi tukea suurempaa väestöä, mutta vaatisi mittakaavaltaan suuren ja luotettavan avaruuslouhinnan, kuljetuksen ja toimitusjärjestelmän. 6

Tehokkaampi ruoantuotanto pienentäisi suurinta kuluerää

Ruoantuotannon osuus on tutkimuksen esimerkkibudjetissa noin 500 tonnia vettä henkilöä kohti vuodessa. Vettä säästävämpi viljely, kasvivalinnat, ruokavaliot ja tuotantoteknologiat voisivat siksi vaikuttaa poikkeuksellisen paljon kokonaiskulutukseen. Jokainen maataloudessa säästetty vesitonni pienentää korvaavan veden tarvetta. 6

Käytännön johtopäätös Kuuhun rakentamista suunnitteleville

Tutkimus ei väitä, etteivät ihmiset voisi asua Kuussa. Sen viesti on tarkempi: pienet asutukset voivat olla vahvalla kierrätyksellä mahdollisia vuosisatojen ajan, mutta miljoonan asukkaan omavarainen kuupääkaupunki ei mahdu oletettuun jäävarantoon 98 prosentin kierrätyksellä. 6

Ennen kuin Kuuhun voidaan realistisesti suunnitella pysyviä metropoleja, on osoitettava louhittavien jäävarantojen koko, minimoitava vesihävikit elossapitojärjestelmissä ja ruoantuotannossa sekä selvitettävä, voidaanko ulkoinen vesihuolto rakentaa luotettavasti. Nykyisillä oletuksilla Kuun tulevaisuus näyttää pikemminkin kylien ja pienten kaupunkien kuin miljoonametropolien paikalta. 6