ИЗГРАЖДАНЕ НА БАЗА НА ЛУНАТА: ЧАСТ 2 - КОНЦЕПЦИИ ЗА МЕСТООБИТАНИЕ

Send

Предвидени са планове за изграждане на пилотирана база на Луната. Както вероятно бихте предположили, има доста опасности и опасности от изпращането на човечеството обратно за установяване на лунните „недвижими имоти“. Всичко това е много добре, но как ще спечелим този първи опора в лунния реголит? Каква ще бъде най-добрата форма на структура на местообитанията, която може да бъде изградена така, че да отговаря на нашите нужди? Тези въпроси имат някои очевидни и не толкова очевидни отговори от структурните инженери, които вече публикуват своите идеи и изграждат прототипи ...

В част 1 от тази мини серия на тема „Изграждане на лунна база” бяха очертани някои от опасностите, пред които са изправени астронавтите и бъдещите колонисти. Лунният прах може (по всяка вероятност) да представлява риск за здравето, микрометеоритите и другите скоростни снаряди могат да разрушат структури под налягане, силно енергийните частици от Слънцето могат да облъчат незащитени населени места, повредите на машините могат да бъдат причинени от вакуума ... като цяло смесена торба с лошо Новини. Но ако нещо друго, ние, хората, имаме способността да побеждаваме шансовете и да успеем (ако политиката и финансите позволяват, разбира се!). Тази втора част се занимава със структурните концепции за местообитанията, които се планират да обслужват най-добре първите, временни и постоянни селища на Луната, когато преодолеем всички шансове.

„Изграждане на лунна база” се основава на изследвания на Хейм Бенароя и Леонхард Бернолд („Инженеринг на лунните бази“)

За лунните колонии са предложени много видове структура. Въпреки това основният акцент за планиращите мисии се съсредоточава върху разходите и ефективността. Структурите, произведени на Земята, докато са жизнеспособни, трябва да бъдат много леки, за да позволят лесно изстрелване от дълбокия гравитационен кладенец на Земята. Обикновено се предвижда първите бази, които ще бъдат установени на лунната повърхност, да бъдат изградени на Земята, но след като бъде създадена база от операции, с контингент от човешки (и може би робот) работници / заселници, местните материали трябва да се добиват и създадени местообитания на място (т.е. построена на Луната). Някои от структурите, които в момента се разглеждат, са подробно описани по-долу.

Надуваеми дизайни

Надуваемите местообитания винаги са били любими, оптимизирайки жизненото пространство, докато се използват леки материали. Тъй като Луната няма атмосфера (освен, че някои много слаби газове се „изхвърлят“ от нейната повърхност), всяко местообитание ще трябва да бъде под силен натиск, за да симулира земната атмосфера (до приблизително 1 атмосфера или 101,325 Па) и атмосферните количества газ. Благодарение на високите сили, действащи навън (от поддържаното налягане на газа), може да се гарантира структурната цялост на надуваем. Ако приемем, че мембраната на надуваемата е достатъчно силна, рискът от намаляване на налягането трябва да е нисък.

Въпреки това има голям проблем с надуваемите надуваеми. В среда, наподобяваща вакуум като Луната, има малка защита от микрометеорити (малки, естествени космически скали или космически отпадъци от човека). Катастрофално понижаване на налягането може да възникне, ако снаряд с висока скорост причинява слабост в мембраната. Има някои решения, като например покриване на надуваемите местообитания със слой защитен реголит и ще трябва да се създадат обширни сейфове.

Един дизайн (на снимката вляво) използва надуваеми „възглавници“, за да създаде кубовидна форма (а не по-естествената сферична форма). Много от тези възглавници могат да бъдат подравнени и добавени, за да създадат нарастващо селище. Те биха запазили формата си, като използват греди с висока якост, за да се бият срещу мехурния мембранен материал. Защитата от микрометеорити и слънчева радиация ще бъде осигурена от regolith.

Erectables
Класическите еректируеми са обстойно тествани и са утвърдена форма на изграждане. С акцент върху лесното сглобяване, един план включва изпращане на компоненти в ниска земна орбита. Рамка може лесно да бъде издигната и да действа като тетраедрична, шестоградна или октаедрална форма, чрез която да се основава дизайна на прост хабитат модул. След като бъде завършен, модулът може да бъде изпратен до Луната, където ще бъде контролиран в меко кацане. Този метод използва съществуващите технологии и може да бъде една от по-осъществимите концепции за започване на лунна база. По подобен начин може да се изгради и основна структура на лунната повърхност.

Местни материали
В крайна сметка се надява селището на Луната да има инфраструктура, способна да добива местни материали, да изработва основни количества и да изгражда структури с малък или никакъв принос от Земята. Тази степен на автономност би била необходима, ако процъфтяващата лунна база е успешна.

За да се поддържа въздухонепроницаемостта в местообитанията обаче, трябва да се произведе нова форма на бетон. Всички компоненти за лунна бетонна смес могат да бъдат намерени на Луната, въпреки че водата (и следователно водородът) ще бъде с най-висока цена. Тъй като Луната е богата на сяра, може да се създаде различен вид бетон (минус нуждата от вода), който да подпомогне изграждането на дъгообразни и куполни местообитания. Някои „геотекстили“ могат също да бъдат направени чрез усъвършенствано рафиниране, създавайки филмови материали за запечатване на интериора на местообитанията.

Строежът с помощта на местно добивани материали най-вероятно ще бъде един от по-модерните методи за изграждане на Луната, така че на първите етапи поне заселниците ще зависят от Земята за подкрепа.

Лава тръби
Древните лавови тръби под лунната повърхност съществуват и могат да бъдат използвани от колонисти. Използването на естествени пещерни системи ще има много ползи, главно, че ще се изисква минимална конструкция. Много привърженици на този план посочват, че има твърде много рискове, свързани с повърхностните структури, защо да не използваме естествено убежище вместо това? Лава тръбите могат да бъдат свързани помежду си, което позволява значителни селища, също така те могат лесно да бъдат запечатани, което позволява създаването на местообитания под налягане. Лунните колонисти също ще бъдат достатъчно защитени от микрометеорити и слънчева радиация.

Роувърс

За преодоляване на пропастта между неподвижна база и силно подвижен мотор, първата база може да се състои от заселници, живеещи и пътуващи в неустановени Лунна база. Всъщност много дизайнери предполагат, че това решение може да бъде дългосрочен отговор за бъдещето на колония на Луната. За разлика от сегашния лунен „Лунен бъги“ (На снимката), бъдещите роувъри биха били големи и биха приели няколко души в кабината под налягане. Използването на роувъри като основа може да повлияе негативно на процеси само статични, постоянни бази могат да се постигнат (т.е. селскостопански дейности), но една ровинг база би позволила на заселниците да се движат, когато и където се изисква около лунния пейзаж.