„Vždyť předvedl pouhý řez měsíční koulí, kdežto povrch Luny je čtyřikrát větší!“
„A potom — v kolonizaci Luny není těžiště mého návrhu. Luna má být jen odrazovým můstkem pro zalidnění sluneční soustavy.
Tam je úniková rychlost, potřebná k překonání měsíční přitažlivosti, jen dva tisíce čtyři sta metrů za vteřinu, kdežto k odletu ze Země do vesmíru musí raketa získat skoro pětkrát větší rychlost, jedenáct tisíc dvě stě metrů za vteřinu. Považte jen, co pohonných látek se ušetří a kolik to bude znamenat při letech do vesmíru, jichž bude v dalších stoletích ustavičně přibývat! Luna bude základní výchozí stanicí těchto letů a už z tohoto důvodu je nutno ji osídlit a založit tam všechen průmysl potřebný pro meziplanetární dopravu.“
„Ale co tedy s atmosférou, vzduch se na Měsíci neudrží,“ umíněně opakoval Jiří.
„Jak to, že ne?“ svraštil otec obočí. „Víš, kolik činí průměrná rychlost molekul kyslíku při nulové teplotě?“
„Na to je jednoduchý vzorec,“ vmísil se Petr dychtivě do rozmluvy.
„A ještě kratší je najít si to v tabulkách,“ usmál se Jiří a vytáhl bez dlouhého hledání z otcovy knihovny příslušnou příručku. Po krátkém listování našel tabulku. „Podívejme se!“ mračil se. „Jen 461 metrů za vteřinu, nebyl bych věřil, že je to tak málo!“ „A je známo, že planeta nebo jakýkoli hmotný útvar podrží svou atmosféru tehdy, je-li tepelná rychlost molekul, z nichž se tato atmosféra skládá, rovna nejvýš pětině únikové rychlosti, to jest pětině rychlosti, při které těleso překoná přitažlivost útvaru a uniká do vesmíru. Těch 461 metrů je méně než pětina lunární únikové rychlosti, nemůže nám tedy kyslík z Luny utéci, až jej tam dáme!“
„Dobrá, ale to je rychlost při nulové teplotě a ta rychlost roste s teplotou,“ nevzdal se Jiří.
„Jen s její odmocninou,“ vpadl mu rychle do řeči Petr.
Dostál přikývl na souhlas. „Pravda. Podívej se do tabulek, kolik je ta rychlost při sto stupních nad nulou, a shledáš, že stále ještě nedosahuje jedné čtvrtiny únikové rychlosti. I kdyby jí dosáhla, pozbyla by Luna poloviny svého ovzduší teprve za padesát tisíc let a to už by se vyplatilo!“
„A proč tedy nemá Luna vzduch jako Země?“ zajímala se Dostálová. „Podle toho, co říkáš, tam podmínky pro udržení ovzduší jsou!“
„Dnes!“ odvětil Dostál. „Kdysi asi nebyly, v době, kdy Luna měla možnost kyslík získat. Snad byla její teplota tehdy tak vysoká, že její nízká přitažlivost nestačila vzdušné molekuly udržet. Stoupne-li rychlost tepelného pohybu molekul na třetinu rychlosti únikové, pak se všechna atmosféra ztratí do vesmíru za několik měsíců. Ostatně Luna není zcela bez ovzduší. To se vědělo už v polovině dvacátého století. Francouzský hvězdář P. P. Bourge upozornil už v roce 1948 na skutečnost, že Luna může čerpat vzduch z plynového chvostu, který se táhne za Zemí a sahá až za dráhu měsíční. Ruský badatel V. G. Fesenkov dokázal už dříve, že tento plynový chvost skutečně vzniká při stálém úniku molekul z nejhořejších vrstev zemského ovzduší, a dokonce se projevuje slabým přísvitem na jasné noční obloze. Jeho krajan J. N. Lipskij potom vypočetl, že hustota lunárního ovzduší je při povrchu Luny asi jedna desetitisícina hustoty zemského ovzduší při staré hladině moře, a že tedy vzduch na Luně má tlak asi osm setin milimetru sloupce rtuti. Jak byl jeho výpočet přesný, dokázala naše první lunární stanice, která naměřila osm a půl setiny.
„To je ale nesmírně málo, k dýchání to nestačí,“ namítl Jiří.
„Nestačí,“ souhlasil otec, „ale díky za to málo. Nebýt tohoto nesmírně řídkého vzdušného pláště, nikdy bychom se nebyli mohli na Luně usadit, meteority by nás byly ubily. Ten řiďounký plášť ovzduší, jaký má Luna, stačí, aby se meteority třením o jeho částice zahřály natolik, že se promění většinou v prach dříve než dopadnou na měsíční povrch. Ba zaněcují se dokonce ve stejné výšce nad povrchem měsíčním jako nad zemským, protože následkem menší měsíční přitažlivosti ubývá tlaku v jeho ovzduší s výškou mnohem pomaleji než nad Zemí. Ve výšce devadesáti kilometrů nad povrchem Luny je stejný tlak jako ve stejné výšce nad Zemí, ačkoli těsně při povrchu Luny je tlak vzduchu desettisíckrát menší než při povrchu zemském.
A v té výšce devadesáti kilometrů už hoří většina meteoritů.“
„Dobrá,“ připustil Jiří, „nemusíme se tedy bát, že nás ubije nebeské dělostřelectvo, až tam budeme stavět domy. Ale jak tam budeme dýchat, to věru nevím. Nepočítáš přece, že by tam lidé trvale mohli žít v dýchacích skafandrech?“
„Nepočítám, to je jen prozatímní východisko z nouze pro první kolonisty,“ odpověděl otec. „jednoduše Luně atmosféru vyrobíme!“ Petr spustil vítězný pokřik, ale Jiří se zatvářil velmi povážlivě.
„To by skutečně šlo a koneckonců máme kyslíku dost z vysušování oceánů,“ připustil. „Možná že by stačil, ale jeho doprava na Lunu by byla tak nesmírně nákladná a pomalá, že věru nevím, kolika desítek let a jaké ohromné energie by bylo k tomu zapotřebí a jsme-li s to v rámci světového hospodářství vůbec tolik energie na to obětovat.“ Dostál se usmál.
„Těší mě opravdu, že to rozebíráš všechno tak důkladně,“ řekl.
„Tvoje námitky jsou správné, pokud bychom museli počítat se zdroji, které uvádíš. Za prvé nikde není psáno, že musíme na Luně vyrobit atmosféru téhož tlaku, v jakém žijeme na Zemi. Nezapomeň, že většinu tohoto tlaku zemského ovzduší obstarává dusík, jehož k dýchání vůbec není potřebí. Kyslík sám, jak jej vdechujeme, má tlak jen necelých šestnácti centimetrů rtuťového sloupce, tedy jen jednu pětinu normálního vzdušného tlaku. Upravíme Luně takovou atmosféru, aby v ní byl jen kyslík s tlakem patnácti nebo šestnácti centimetrů sloupce rtuti, to úplně postačí.“
„Nebudou mít lidé zdravotní potíže z tak nízkého tlaku?“ tázala se Dostálová. „Pamatuji se, že jsem četla, jak zdolávali ve dvacátém století nejvyšší horu světa Mount Everest, který měl tehdy nadmořskou výšku 8888 metrů. Prý velmi trpěli následkem nízkého tlaku vzduchu!“
„To je správné,“ přisvědčil Dostál, „ale proč trpěli? Poněvadž chtěli mermomocí vystačit bez dýchacích přístrojů a rychle se přizpůsobit okolnímu nízkému tlaku vzduchu. To ovšem nešlo. Hubli, rychle se unavovali, nebyli schopni větší tělesné námahy a pozbývali chuti k jídlu. U pokusných zvířat, chovaných ve vzduchu se sníženým tlakem, zjistily se vážné změny na játrech. Všechny ty potíže však rázem odstranily kyslíkové dýchací přístroje s uzavřeným okruhem. Horolezec z nich dostával nejvýš tolik kyslíku jako při normálním dýchání v malých výškách a dařilo se mu skvěle. Snížený tlak vzduchu, kterým byl obklopen, mu vůbec nevadil. A konečně, vždyť na nižší tlak vzduchu po snížení hladiny oceánů si lidstvo také dobře zvyklo. Totéž bude na Luně. Vystačíme tam s ovzduším z čistého kyslíku, jež bude mít tlak jen jedné pětiny atmosféry, pětkrát nižší, než nás obklopuje zde, v této místnosti.“
„Pořád mi však není jasné, jak takové ovzduší vyrobíš. I při těch snížených požadavcích to bude znamenat bilióny tun kyslíku a možná víc,“ namítl Jiří.
„Určitě víc, ačkoli je povrch Luny téměř čtrnáctkrát menší než povrch Země. Ale materiálu obsahujícího kyslík budeme mít na Luně nadbytek. Její geologické poměry znali přibližně už badatelé dvacátého století, ačkoli odhadovali jen povahu jejich povrchových hornin podle způsobu, jakým odrážejí světlo. Věděli, že tam jsou vyvřelé horniny, čediče, tufy, porfyry, žuly a ruly. Ve všech těch horninách je kysličník křemičitý, a tedy hojnost kyslíku. Stačí uvolnit z nich kyslík…“