BUDOWANIE BAZY KSIĘŻYCOWEJ: CZĘŚĆ 2 - KONCEPCJE SIEDLISK

Send

Planowane jest zbudowanie załogowej bazy na Księżycu. Jak zapewne się domyślacie, istnieje wiele niebezpieczeństw związanych z odesłaniem ludzkości z powrotem w celu ustanowienia księżycowej „nieruchomości”. Wszystko jest bardzo dobrze, ale jak zdobędziemy tę pierwszą przyczółek w księżycowym regolicie? Jaka będzie najlepsza forma struktury siedlisk, którą można zbudować, aby najlepiej odpowiadała naszym potrzebom? Te pytania mają oczywiste i nieoczywiste odpowiedzi od inżynierów budownictwa, którzy już publikują swoje pomysły i budują prototypy…

W części 1 tej mini serii „Budowanie bazy księżycowej” opisano niektóre z niebezpieczeństw, przed którymi stoją astronauci i przyszli koloniści. Pył księżycowy może (z dużym prawdopodobieństwem) stanowić zagrożenie dla zdrowia, mikrometeoryty i inne pędzące pociski mogą rozerwać struktury pod ciśnieniem, wysokoenergetyczne cząstki ze Słońca mogą napromieniować niezabezpieczone osady, uszkodzenia maszyn mogą być spowodowane przez próżnię… ogólnie mieszany worek złego Aktualności. Ale jeśli cokolwiek innego, my, ludzie, jesteśmy w stanie pokonać szanse i odnieść sukces (jeśli polityka i finanse na to oczywiście pozwalają!). Druga część dotyczy koncepcji struktur siedliskowych, które planuje się najlepiej służyć pierwszej, tymczasowej i stałej osadzie na Księżycu, gdy pokonamy wszystkie szanse.

„Budowanie bazy księżycowej” oparte jest na badaniach Haym Benaroya i Leonharda Bernolda („Inżynieria baz księżycowych“)

Zaproponowano wiele rodzajów struktur dla kolonii księżycowych. Jednak planiści misji koncentrują się głównie na kosztach i wydajności. Konstrukcje wytworzone na Ziemi, choć opłacalne, musiałyby być bardzo lekkie, aby umożliwić łatwe wypuszczenie z głębokiej studni grawitacyjnej Ziemi. Ogólnie przewiduje się, że pierwsze bazy, które zostaną ustanowione na powierzchni Księżyca, zostaną zbudowane na Ziemi, ale po utworzeniu bazy operacji, z udziałem ludzi (i być może robotów), należy wydobyć lokalne materiały i wytworzone siedliska in-situ (tj. zbudowany na Księżycu). Niektóre z obecnie rozważanych struktur są wyszczególnione poniżej.

Nadmuchiwane wzory

Nadmuchiwane siedliska zawsze były ulubionym, optymalizującym przestrzeń życiową przy użyciu lekkich materiałów. Ponieważ Księżyc nie ma atmosfery (poza kilkoma bardzo słabymi gazami „odgazowanymi” z jego powierzchni), każde siedlisko musiałoby być poddane silnemu ciśnieniu, aby zasymulować atmosferę ziemską (do około 1 atmosfery lub 101,325 Pa) i ilości gazów atmosferycznych. Ze względu na duże siły działające na zewnątrz (przez utrzymywane ciśnienie gazu) można zapewnić integralność strukturalną nadmuchiwanego. Zakładając, że membrana nadmuchiwanego jest wystarczająco silna, ryzyko obniżenia ciśnienia powinno być niskie.

Istnieje jednak ogromny problem z pontonami. W środowisku podobnym do próżni jak Księżyc, ochrona przed mikrometeorytami (małymi, naturalnymi skałami kosmicznymi lub kosmicznymi śmieciami) jest niewielka. Katastroficzne rozhermetyzowanie może wystąpić, jeśli pocisk o dużej prędkości spowoduje osłabienie membrany. Istnieją pewne rozwiązania, takie jak pokrycie nadmuchiwanych siedlisk warstwą ochronnego regolitu, i konieczne będzie wprowadzenie rozległych sejfów awaryjnych.

Jeden projekt (na zdjęciu po lewej) używa nadmuchiwanych „poduszek” do stworzenia prostopadłościennego kształtu (zamiast bardziej naturalnego kształtu kulistego). Wiele z tych poduszek można dopasować i dodać, aby stworzyć rosnącą osadę. Utrzymaliby swój kształt za pomocą belek o wysokiej wytrzymałości na walkę z materiałem membrany. Regolit zapewni ochronę przed mikrometeorytami i promieniowaniem słonecznym.

Erectables
Klasyczne elementy konstrukcyjne zostały szeroko przetestowane i stanowią sprawdzoną formę konstrukcji. Koncentrując się na łatwości montażu, jeden plan obejmuje wysyłanie komponentów na niską orbitę ziemską. Rama może być łatwo wzniesiona i działa jako czworościenny, sześciokątny lub ośmiościenny, dzięki któremu można oprzeć projekt prostego modułu siedliskowego. Po zakończeniu moduł może zostać wysłany na Księżyc, gdzie będzie kontrolowany do miękkiego lądowania. Ta metoda wykorzystuje istniejącą technologię i może być jedną z bardziej wykonalnych koncepcji rozpoczęcia bazy Księżyca. Podstawową strukturę można również zbudować na powierzchni księżycowej w podobny sposób.

Lokalne materiały
Ostatecznie ma się nadzieję, że osada na Księżycu będzie posiadała infrastrukturę zdolną do wydobywania lokalnych materiałów, wytwarzania podstawowych ilości i budowania struktur przy niewielkim lub żadnym wkładzie z Ziemi. Taki stopień autonomii byłby wymagany, jeśli dobrze prosperująca baza Księżycowa ma odnieść sukces.

Aby jednak zachować szczelność siedlisk, należałoby wyprodukować nową formę betonu. Wszystkie składniki księżycowej mieszanki betonowej można znaleźć na Księżycu, chociaż woda (a zatem wodór) będzie na wagę złota. Ponieważ Księżyc jest bogaty w siarkę, można stworzyć inny rodzaj betonu (bez zapotrzebowania na wodę), aby pomóc w budowie siedlisk łukowatych i kopułowych. Niektóre „geowłókniny” mogą być również wytwarzane przez zaawansowaną obróbkę, tworząc materiały filmowe do uszczelniania wnętrz habitatu.

Budowanie przy użyciu lokalnie wydobywanych materiałów będzie najprawdopodobniej jedną z bardziej zaawansowanych metod budowy na Księżycu, więc przynajmniej na pierwszych etapach osadnicy będą zależni od Ziemi.

Rury lawowe
Starożytne rury lawy pod powierzchnią Księżyca istnieją i mogą być wykorzystywane przez kolonistów. Korzystanie z naturalnych systemów jaskiń przyniesie wiele korzyści, przede wszystkim wymagałoby to minimalnej konstrukcji. Wielu zwolenników tego planu wskazuje, że istnieje zbyt wiele zagrożeń związanych z konstrukcjami nad powierzchnią, dlaczego zamiast tego nie zastosować naturalnego schronienia? Rurki lawy mogą być ze sobą połączone, umożliwiając spore osiedla, a także mogą być łatwo uszczelnione, umożliwiając tworzenie siedlisk pod ciśnieniem. Księżycowi koloniści będą również wystarczająco chronieni przed mikrometeorytami i promieniowaniem słonecznym.

Łaziki

Aby wypełnić lukę między nieruchomą bazą a wysoce mobilnym łazikiem, pierwsza baza może składać się z osadników mieszkających i podróżujących w tułaczy Baza księżycowa. W rzeczywistości wielu projektantów sugeruje, że to rozwiązanie może być długoterminową odpowiedzią na przyszłość kolonii na Księżycu. W przeciwieństwie do obecnego księżycowego „Moon Buggy” (na zdjęciu), przyszłe łaziki byłyby duże, mieszcząc kilka osób w kabinie ciśnieniowej. Używanie łazików jako podstawy może negatywnie wpływać na procesy, które mogą osiągnąć tylko statyczne, stałe bazy (tj. Działalność rolnicza), ale baza wędrowna pozwoli osadnikom na swobodę poruszania się, kiedy i gdzie jest to wymagane, wokół krajobrazu księżycowego.