GRADNJA BAZE LUNE: 2. DEL - KONCEPTI HABITATA

Send

Na Luni so načrti za izgradnjo posadke s posadko. Kot ste verjetno uganili, je kar nekaj nevarnosti in nevarnosti, če pošljete človeštvo nazaj v lunarno "nepremičnino". To je vse dobro, toda kako bomo pridobili to prvo oporo v lunarnem regolitu? Kakšna bo najboljša oblika strukture habitata, ki jo bomo lahko zgradili tako, da bo najbolje ustrezala našim potrebam? Ta vprašanja imajo nekaj očitnih in ne tako očitnih odgovorov s strani gradbenih inženirjev, ki že objavljajo svoje ideje in gradijo prototipe ...

V prvem delu te mini serije o "Izgradnji baze na Luni" so bile opisane nekatere nevarnosti, s katerimi se srečujejo astronavti in bodoči kolonisti. Lunski prah bi lahko (po vsej verjetnosti) predstavljal nevarnost za zdravje, mikrometeoriti in drugi hitrostni projektili bi lahko porušili strukture pod tlakom, visoko energijski delci Sonca bi lahko obsevali nezaščitena naselja, škodo na strojih bi lahko povzročil vakuum ... na splošno mešana vreča slabega novice. Če pa kaj drugega, imamo ljudje možnost premagati kvote in uspeti (če seveda dopuščata politika in finance!). Ta drugi obrok obravnava habitate strukturne koncepte, ki jih načrtujemo, da bodo najbolje služile prvim, vmesnim in stalnim naseljem na Luni, ko premagamo vse kvote.

"Gradnja baze lune" temelji na raziskavah Hayma Benaroya in Leonharda Bernolda ("Inženiring lunarnih podlag“)

Za lunarne kolonije so predlagane številne vrste strukture. Vendar se glavni načrtovalci misij osredotočajo na stroške in učinkovitost. Konstrukcije, izdelane na Zemlji, bi morale biti zelo lahke, da bi omogočile enostavno izstrelitev iz Zemljinega globokega gravitacijskega vodnjaka. Na splošno je predvideno, da se bodo na Zemlji zgradile prve podlage, ki bodo vzpostavljene na lunini površini, ko pa bo vzpostavljena baza operacij s kontingentom človeških (in morda robotskih) delavcev / naseljencev, je treba rudariti lokalni material in habitati izdelani in situ (tj. zgrajena na Luni). Nekatere strukture, ki se trenutno obravnavajo, so podrobno opisane spodaj.

Napihljivi modeli

Napihljivi habitati so bili vedno najljubši, saj optimizirajo življenjski prostor ob uporabi lahkih materialov. Ker Luna nima ozračja (razen, da nekateri zelo tanki plini "izpuhtajo" s njene površine), bi bilo treba vsak habitat močno pritisniti, da simulira kopensko ozračje (do približno 1 atmosfere ali 101.325 Pa) in količino atmosferskega plina. Zaradi velikih sil, ki delujejo navzven (z vzdrževanim tlakom plina), je mogoče zagotoviti strukturno celovitost napihljivega. Ob predpostavki, da je membrana napihljivega dovolj močna, bi moralo biti tveganje za zmanjšanje tlaka majhno.

Vendar pa obstaja velika težava z napihljivimi izdelki. V okolju, podobnem vakuumu, kot je Luna, je malo zaščite pred mikrometeoriti (majhne naravne vesoljske skale ali umetni vesoljski odpadki). Katastrofna razlastitev lahko nastane, če projektil z visoko hitrostjo povzroči šibkost membrane. Obstaja nekaj rešitev, na primer pokrivanje napihljivih habitatov s plastjo zaščitnega regolita, zato bo treba vzpostaviti obsežne varnostne sefe.

En dizajn (na sliki levo) uporablja napihljive "blazine" za ustvarjanje kuboidne oblike (namesto bolj naravne sferične oblike). Mnoge od teh blazin lahko poravnate in dodate, da ustvarite naraščajoče naselje. Obdržali bi svojo obliko z uporabo visoko nateznih žarkov za boj proti mehčalnemu membranskemu materialu. Zaščito pred mikrometeoriti in sončnim sevanjem bi zagotovil regolit.

Erektables
Klasične erektables so bile temeljito preizkušene in so uveljavljena oblika konstrukcije. V ospredju je enostavnost sestavljanja, zato en načrt vključuje pošiljanje komponent v nizko zemeljsko orbito. Okvir lahko enostavno postavite in deluje kot tetraedrska, šesterokotna ali oktaedrska oblika, s katero lahko oblikujete preprost habitatni modul. Ko je modul končan, ga lahko pošljemo na Luno, kjer bo nadzorovan v mehko pristanek. Ta metoda uporablja obstoječo tehnologijo in je morda eden bolj izvedljivih konceptov začetka baze na Luni. Na podoben način bi lahko na lunarni površini izdelali tudi osnovno strukturo.

Lokalni materiali
Navsezadnje je upanje, da bo naselje na Luni imelo infrastrukturo, ki bo sposobna izkopavati lokalne materiale, izdelovati osnovne količine in graditi strukture z malo ali nič vložka z Zemlje. Ta uspeh bi bil potreben, če bo uspešna luna.

Za ohranitev zrakotesnosti znotraj habitatov bi bilo treba izdelati novo obliko betona. Vse sestavine za mešanico luninega betona je mogoče najti na Luni, čeprav bo voda (in s tem vodik) v prednosti. Ker je Luna bogata z žveplom, se lahko ustvari drugačna vrsta betona (zmanjšana za potrebo po vodi), ki bo pomagala pri gradnji obodnih in kupolastih habitatov. Nekateri "geotekstili" se lahko izdelajo tudi z naprednim rafiniranjem, kar ustvari filmske materiale za zapečatenje habitatnih notranjosti.

Gradnja z uporabo lokalno izkopanih materialov bo najverjetneje eden bolj naprednih načinov gradnje na Luni, zato bodo vsaj na prvih stopnjah naseljenci odvisni od Zemlje za podporo.

Lava cevi
Starodavne lavaste cevi pod lunino površino obstajajo in jih lahko uporabljajo kolonisti. Uporaba naravnih jamskih sistemov bo prinesla številne prednosti, predvsem za minimalno gradnjo. Številni zagovorniki tega načrta poudarjajo, da je preveč površinskih struktur povezanih s preveč tveganji, zakaj ne bi namesto tega uporabili naravno zavetje? Cevi lave so lahko med seboj povezane, kar omogoča velika naselja, prav tako jih je mogoče zlahka zatesniti, kar omogoča nastanek habitatov pod tlakom. Lunarni kolonisti bodo tudi dovolj zaščiteni pred mikrometeoriti in sončnim sevanjem.

Roverji

Za premostitev vrzeli med nepremično bazo in zelo mobilnim roverjem lahko prvo bazo sestavljajo naseljenci, ki živijo in potujejo v veslanje Luna baza. Pravzaprav mnogi oblikovalci menijo, da je ta rešitev lahko dolgoročen odgovor na prihodnost kolonije na Luni. Za razliko od trenutno lunarne “Moon Buggy” (na sliki), bodoči roverji bi bili veliki, v katerih bi bilo več ljudi v kabini pod tlakom. Uporaba roverjev kot osnove lahko negativno vpliva na procese, ki jih lahko dosežejo le statične, trajne podlage (t.j. kmetijske dejavnosti), toda roving baza bi naseljencem omogočila svobodo gibanja, kadar in kjer koli je potrebno po lunarni pokrajini.