VYBUDOVANIE MESAČNEJ ZáKLADNE: ČASŤ 2 - KONCEPTY BIOTOPU

Send

Plány sú postavené na vybudovanie základne s posádkou na Mesiaci. Ako ste si pravdepodobne mysleli, existuje niekoľko nebezpečenstiev a nebezpečenstiev pri posielaní ľudstva späť na založenie lunárnych „nehnuteľností“. To je všetko veľmi dobre, ale ako získame toto prvé oporné miesto v mesačnom regolite? Aká bude najlepšia forma štruktúry biotopu, ktorá sa dá vybudovať tak, aby čo najlepšie vyhovovala našim potrebám? Tieto otázky majú niekoľko zrejmých a nie celkom zrejmých odpovedí stavebných inžinierov, ktorí už publikujú svoje nápady a vytvárajú prototypy…

V časti 1 tejto mini série „Stavba mesačnej základne“ boli načrtnuté niektoré riziká, ktorým čelia astronauti a budúci kolonisti. Mesačný prach by mohol (s najväčšou pravdepodobnosťou) predstavovať zdravotné riziko, mikrometeority a ďalšie zrýchľujúce projektily by mohli prasknúť natlakované štruktúry, vysoko energetické častice zo Slnka by mohli ožiariť nechránené sídla, poškodenie strojového zariadenia by mohlo byť spôsobené vákuom ... zvyčajne zmiešané vrece zlých správy. Ale ak niečo iné, my, ľudia, sme schopní poraziť šance a uspieť (ak to politika a financie samozrejme umožňujú!). Táto druhá splátka sa zaoberá štruktúrnymi koncepciami biotopu, ktoré sú plánované tak, aby čo najlepšie slúžili prvému, dočasnému a trvalému osídleniu na Mesiaci, keď prekonáme všetky šance.

„Budovanie mesačnej základne“ je založené na výskume Hayma Benaroyu a Leonharda Bernolda („Inžinierstvo lunárnych základní“)

Pre lunárne kolónie bolo navrhnutých veľa typov štruktúr. Hlavné zameranie plánovačov misií sa však zameriava na náklady a efektívnosť. Štruktúry vyrobené na Zemi, aj keď sú životaschopné, by museli byť veľmi ľahké, aby umožnili ľahké spustenie z hlbokej gravitačnej jamy Zeme. Všeobecne sa predpokladá, že prvé základne, ktoré sa majú založiť na lunárnom povrchu, budú postavené na Zemi, ale akonáhle bude založená základňa operácií, s kontingentom ľudských (a možno robotických) pracovníkov / osadníkov, mali by sa ťažiť miestne materiály. a vyrobené biotopy in-situ (t. j. postavený na Mesiaci). Niektoré zo štruktúr, o ktorých sa v súčasnosti uvažuje, sú podrobne uvedené nižšie.

Nafukovacie vzory

Nafukovacie biotopy boli vždy obľúbeným, optimalizujúcim životný priestor pri používaní ľahkých materiálov. Keďže Mesiac nemá žiadnu atmosféru (okrem toho, že z jeho povrchu sú plyny „veľmi plyny“), bolo by potrebné na vytvorenie simulácie suchozemskej atmosféry (do približne 1 atmosféry alebo 101,325 Pa) a množstva atmosférického plynu potrebovať vysoký tlak na akékoľvek prostredie. Vďaka vysokým silám pôsobiacim smerom von (udržiavaným tlakom plynu) môže byť zaistená štrukturálna integrita nafukovacieho telesa. Za predpokladu, že membrána nafukovacieho člna je dostatočne pevná, riziko zníženia tlaku by malo byť nízke.

S nafukovacími motormi je však obrovský problém. V prostredí, ako je vákuum, ako je Mesiac, existuje len malá ochrana pred mikrometeoritmi (malé prírodné skaly alebo umelé vesmírne trosky). Katastrofické odtlakovanie by mohlo nastať, ak projektil s vysokou rýchlosťou spôsobí slabosť v membráne. Existuje niekoľko riešení, napríklad pokrytie nafukovacích biotopov vrstvou ochranného regolitu a bude potrebné zaviesť rozsiahle trezory.

Jeden dizajn (na obrázku vľavo) používa nafukovacie „vankúše“ na vytvorenie tvaru kvádra (namiesto prirodzenejšieho guľového tvaru). Mnohé z týchto vankúšov je možné vyrovnať a doplniť, aby sa vytvorilo rastúce osídlenie. Svoj tvar si udržiavali pomocou lúčov s vysokou pevnosťou v ťahu proti materiálu s vlnovcovou membránou. Ochrana pred mikrometeoritmi a slnečným žiarením by sa zabezpečila pomocou regolitu.

Erectables
Klasické erektovateľné výrobky boli dôkladne testované a sú zavedenou formou konštrukcie. So zameraním na jednoduchosť montáže jeden plán zahŕňa posielanie komponentov na nízku obežnú dráhu Zeme. Rám sa dá ľahko postaviť a pôsobiť ako štvorstenný, hexahedrálny alebo oktaedrálny tvar, na základe ktorého sa zakladá návrh jednoduchého modulu biotopu. Po dokončení môže byť modul odoslaný na Mesiac, kde bude riadený do mäkkého pristátia. Táto metóda využíva existujúcu technológiu a môže byť jedným z realizovateľnejších konceptov založenia základne Mesiaca. Podobným spôsobom by sa mohla na lunárnom povrchu vybudovať základná štruktúra.

Miestne materiály
Nakoniec sa očakáva, že osada na Mesiaci bude mať infraštruktúru schopnú ťažiť miestne materiály, vyrábať základné množstvá a budovať štruktúry s malým alebo žiadnym vstupom zo Zeme. Tento stupeň autonómie by sa vyžadoval, ak má prosperujúca mesačná základňa uspieť.

Na zachovanie vzduchotesnosti v biotopoch by sa však musela vyrobiť nová forma betónu. Všetky komponenty pre lunárny betónový mix nájdete na Mesiaci, hoci voda (a teda aj vodík) bude mať prémiu. Pretože Mesiac je bohatý na síru, môže sa vytvoriť iný typ betónu (bez potreby vody) na pomoc s výstavbou oblúkových a kupolovitých biotopov. Niektoré „geotextílie“ sa môžu vyrábať aj pomocou niektorých pokročilých rafinácií, pričom sa vytvárajú filmové materiály na utesnenie interiérov biotopov.

Budova využívajúca miestne ťažené materiály bude s najväčšou pravdepodobnosťou jednou z vyspelejších metód výstavby na Mesiaci, takže aspoň v prvých fázach budú osadníci závislí od podpory Zeme.

Lávové trubice
Staroveké lávové trubice pod lunárnym povrchom existujú a môžu ich využívať kolonisti. Použitie prírodných jaskynných systémov bude mať mnoho výhod, najmä to, že by sa vyžadovala minimálna konštrukcia. Mnohí zástancovia tohto plánu poukazujú na to, že s nadpovrchovými štruktúrami je spojených príliš veľa rizík. Prečo namiesto toho použiť prírodné útočisko? Lávové trubice môžu byť vzájomne prepojené, čo umožňuje veľké osídlenie, a tiež môže byť ľahko zapečatené, čo umožňuje vytvorenie prirodzeného prostredia. Lunárne kolonisty budú tiež dostatočne chránené pred mikrometeoritmi a slnečným žiarením.

Rovers

Na preklenutie priepasti medzi imobilnou základňou a vysoko mobilným roverom môže prvá základňa pozostávať z osadníkov, ktorí žijú a cestujú v pramencov Základňa Mesiaca. V skutočnosti mnohí dizajnéri naznačujú, že toto riešenie môže byť dlhodobou odpoveďou na budúcnosť kolónie na Mesiaci. Na rozdiel od súčasného lunárneho “Moon Buggy” (na snímke), budúce vozne by boli veľké a v tlakovej kabíne by bolo možné umiestniť niekoľko ľudí. Použitie roverov ako základne môže mať negatívny vplyv na procesy, ktoré môžu dosiahnuť iba statické a trvalé základne (t. J. Poľnohospodárske činnosti), ale rovingová základňa by umožnila osadníkom slobodne sa pohybovať, keď a kde je to potrebné, okolo lunárnej krajiny.