СТРОИТЕЛЬСТВО ЛУННОЙ БАЗЫ: ЧАСТЬ 2 - КОНЦЕПЦИИ ХАБИТАТ

Send

Планируется построить пилотируемую базу на Луне. Как вы, наверное, догадались, существует немало опасностей и опасностей, связанных с отправкой человечества назад для создания лунной «недвижимости». Это все очень хорошо, но как мы получим эту первую опору в лунном реголите? Какова будет лучшая форма структуры среды обитания, которая может быть построена, чтобы наилучшим образом удовлетворить наши потребности? На эти вопросы есть некоторые очевидные и не очень очевидные ответы от инженеров-строителей, которые уже публикуют свои идеи и создают прототипы ...

В первой части этого мини-сериала «Построение лунной базы» были изложены некоторые опасности, с которыми сталкиваются космонавты и будущие колонисты. Лунная пыль может (по всей вероятности) быть опасной для здоровья, микрометеориты и другие ускоряющиеся снаряды могут взорвать герметичные структуры, высокоэнергетические частицы от Солнца могут облучать незащищенные населенные пункты, повреждение оборудования может быть вызвано вакуумом… как правило, смешанный мешок с вредными веществами. Новости. Но, если что-нибудь еще, мы, люди, можем преодолеть разногласия и добиться успеха (если политика и финансы, конечно, позволяют!). В этой второй части рассматриваются структурные концепции среды обитания, которые планируются для наилучшего обслуживания первых, временных и постоянных поселений на Луне, когда мы преодолеем все шансы.

«Создание базы Луны» основано на исследованиях Хайма Бенароя и Леонарда Бернольда («Инженерия лунных баз“)

Многие типы структур были предложены для лунных колоний. Тем не менее, основное внимание для планировщиков миссий сосредоточено на стоимости и эффективности. Структуры, изготовленные на Земле, будучи жизнеспособными, должны быть очень легкими, чтобы можно было легко вывести их из глубокого гравитационного колодца Земли. Обычно предполагается, что первые базы, которые будут созданы на лунной поверхности, будут построены на Земле, но как только будет создана база операций с контингентом людей (и, возможно, роботов), рабочих / поселенцев, местные материалы должны быть добыты и места обитания сфабрикованы на месте (то есть построен на Луне). Некоторые из рассматриваемых в настоящее время структур подробно описаны ниже.

Надувные конструкции

Надувные места обитания всегда были фаворитом, оптимизируя жизненное пространство при использовании легких материалов. Поскольку на Луне нет атмосферы (за исключением некоторых очень слабых газов, «выбрасываемых в газ» с ее поверхности), в любой среде обитания должно быть высокое давление для моделирования земной атмосферы (примерно до 1 атмосферы или 101,325 Па) и количества атмосферного газа. Благодаря высоким силам, действующим наружу (благодаря поддерживаемому давлению газа), можно обеспечить структурную целостность надувной лодки. Если предположить, что мембрана надувной лодки достаточно прочна, риск разгерметизации должен быть низким.

Однако существует огромная проблема с надувными лодками. В такой вакуумной среде, как Луна, защита от микрометеоритов (небольших природных космических камней или искусственного космического мусора) практически отсутствует. Катастрофическая разгерметизация может произойти, если высокоскоростной снаряд вызывает слабость мембраны. Есть некоторые решения, такие как покрытие надувных сред обитания слоем защитного реголита, и необходимо будет установить безопасные сейфы.

Один дизайн (на фото слева) использует надувные «подушки» для создания кубовидной формы (а не более естественной сферической формы). Многие из этих подушек можно выровнять и добавить для создания растущего поселения. Они будут поддерживать свою форму, используя высокопрочные балки для борьбы с ревущим материалом мембраны. Защита от микрометеоритов и солнечного излучения будет обеспечиваться реголитом.

Erectables
Классические erectables были всесторонне проверены и являются установленной формой строительства. Один план с упором на простоту сборки включает отправку компонентов на низкую околоземную орбиту Каркас может быть легко возведен и действовать как тетраэдральная, гексаэдральная или восьмигранная форма, на которой строится конструкция простого модуля среды обитания. После завершения модуль может быть отправлен на Луну, где он будет управляться в мягкой посадке. Этот метод использует существующую технологию и может быть одной из наиболее осуществимых концепций начала основания Луны. Базовая структура также может быть построена на лунной поверхности аналогичным образом.

Местные материалы
В конечном счете, есть надежда, что поселение на Луне будет иметь инфраструктуру, способную добывать местные материалы, изготавливать базовые количества и строить структуры практически без участия Земли. Эта степень автономии потребовалась бы для успеха процветающей базы Луны.

Однако для поддержания воздухонепроницаемости в местах обитания необходимо будет изготовить новую форму бетона. Все компоненты для лунной бетонной смеси могут быть найдены на Луне, хотя вода (и, следовательно, водород) будет стоить дороже. Поскольку Луна богата серой, может быть создан другой тип бетона (за исключением потребности в воде), чтобы помочь в строительстве аркообразных и купольных сред обитания. Некоторый «геотекстиль» может также быть получен путем некоторого усовершенствованного рафинирования, создавая пленочные материалы для герметизации интерьеров среды обитания.

Строительство с использованием материалов местного производства, скорее всего, будет одним из наиболее продвинутых методов строительства на Луне, поэтому, по крайней мере, на первых этапах поселенцы будут зависеть от Земли в плане поддержки.

Лавовые трубы
Существуют древние лавовые трубки под поверхностью Луны, которые могут быть использованы колонистами. Использование естественных пещерных систем будет иметь много преимуществ, главным образом, что потребуется минимальное строительство. Многие сторонники этого плана отмечают, что существует слишком много рисков, связанных с надземными конструкциями, почему бы не использовать вместо этого естественное укрытие? Трубки лавы могут быть соединены между собой, что позволяет проводить крупные поселения, а также их можно легко герметизировать, создавая среду обитания под давлением. Лунные колонисты также будут в достаточной степени защищены от микрометеоритов и солнечной радиации.

Роверы

Чтобы преодолеть разрыв между неподвижной базой и очень мобильным ровером, первая база может состоять из поселенцев, живущих и путешествующих в ровинг Лунная база. Фактически, многие дизайнеры предполагают, что это решение может быть долгосрочным ответом на будущее колонии на Луне. В отличие от нынешнего лунного «Багги Луны» (Изображенный), будущие вездеходы будут большими, вмещая несколько человек в герметичной кабине. Использование роверов в качестве базы может негативно повлиять на процессы, которых могут достичь только статические, постоянные базы (т. Е. Сельскохозяйственные работы), но передвижная база даст поселенцам свободу передвижения, когда и где это необходимо, вокруг лунного ландшафта.