В ближайшие десятилетия несколько космических агентств планируют отправить астронавтов на поверхность Луны. Более того, между Европейским космическим агентством (ESA), Китайским национальным космическим управлением (CNSA) и Роскомосом существует множество планов по созданию постоянных форпостов на Луне. Возможно, самым известным из них является план ЕКА построить Международную Лунную Деревню,
Будучи духовным преемником Международной космической станции (МКС), эта деревня будет служить базой для групп космонавтов для проведения жизненно важных исследований и экспериментов. В последние годы в рамках этого плана были представлены некоторые очень интересные предложения, последнее из которых поступило от Европейского центра астронавтов (EAC) ЕКА, где студенческая команда разработала предложение по устойчивой лунной среде обитания.
Руководителем группы является Ангелус Крисовалантис Альфацис, студент архитектурного факультета, заканчивающий последний год обучения в Национальном техническом университете Афин, Греция. Он и его коллеги - лишь некоторые из многих молодых исследователей, участвующих в космическом корабле EAC - инициативе ESA, направленной на развитие связей и сотрудничества с университетами и исследовательскими институтами по всей Европе.
Альфацис и его коллеги разработали свою концепцию лунной базы для Международного конкурса лунного поля NewSpace2060 в 2018 году, совместной инициативы с Ассоциацией Moon Village, которая состоялась осенью 2018 года. Их участие было частью архитектурной концепции и проблемы Moon Village. где участникам было предложено выдвинуть идеи, которые будут работать с существующими технологиями и знанием Луны.
Альфацис описывает свой архитектурный подход как «гиперлокальный», который использует концепцию использования ресурсов на месте (ISRU) для создания устойчивых жизненных решений для экстремальных условий в удаленных местах. Как он объяснил свое видение в недавнем пресс-релизе ЕКА:
«Я всегда стремлюсь найти материальные и структурные решения в соответствии с ресурсами, доступными на месте. На данный момент я сосредоточен на использовании необработанной лунной почвы для строительства и архитектурных применений этого ».
Этот фокус соответствует целям ЕКА по созданию Международной Лунной Деревни, которая требует использования местных ресурсов не только для производства базы, но и для удовлетворения потребностей ее команды. Работая вместе с другими в рамках инициативы космического корабля EAC, Альфацис и его партнеры по команде разработали концепцию CORE (Crater Outpost для исследований и разработок).
Концепция CORE требует модульного дизайна, который бы использовал собственную географию Луны и реголит для защиты от стихий. Команда выбрала бассейн Южного полюса-Айткен в качестве площадки для своей базы, которая предлагает преимущества постоянного освещения, удобной связи с Землей и близости к залежам водяного льда.
Каждый модуль будет состоять из надувной сборной конструкции с собственной системой жизнеобеспечения и центральной трубой. Таким образом, модули могут быть расположены вертикально, один поверх другого, обеспечивая возможность транспортировки между ними. Как объяснил Альфацис:
«Наша идея состоит в том, чтобы транспортировать надувные модули к основанию небольшого кратера в южной полярной области Луны, а затем постепенно заполнять полость лунным грунтом, пока модули не будут эффективно закопаны. Метры экранирования защитят находящихся внутри от радиации. Строительство внутри кратера также поможет изолировать из-за стабильной температуры подземной среды Луны и обеспечивает защиту от угрозы микрометеороидов ».
План также предусматривает добавление модуля шлюза в верхней части конструкции, который затем будет покрыт большим количеством реголита для обеспечения защиты. Внутри этого шлюза будет храниться оборудование вне дорожной деятельности (EVA), а лунная пыль будет смягчаться с помощью электромагнитного очистителя, который будет использовать магнитные свойства реголита для его сбора.
Все вертикально расположенные модули будут соединены центральным лифтом. В первом модуле, расположенном рядом с поверхностью, будут размещаться очистные сооружения, и там астронавты будут готовиться к выходу в открытый космос и обслуживанию на поверхность. Средний модуль предназначен для исследований и коммуникаций, в то время как нижний модуль будет содержать спальники, жилые помещения и тренажерный зал (он же «лунный зал»).
Как отметил Альфацис в видео, которое было частью записи их команды, еще одним преимуществом дизайна CORE является возможность расширить его до смежных кратеров. «Выбранное место для развертывания позволяет доставлять и устанавливать дополнительные установки модулей, создавая настоящую деревню мест обитания в тесных резиденциях», - сказал он. «Понимание того, что деревня Луны - важный шаг для устойчивого, пилотируемого исследования».
В конечном счете, основная цель CORE - создать среду обитания, которая поддерживает жизнь человека, защищая его жителей от внешних условий, которые в противном случае могли бы представлять угрозу. В этом отношении он ничем не отличается от сред обитания, построенных здесь на Земле, за исключением того, что необходимо учитывать особые соображения при проектировании сред обитания для Луны.
К ним относятся отсутствие воздухопроницаемой атмосферы, экстремальные температуры, тип местности и низкая гравитация Луны, что примерно на 16,5% меньше земного. Отсутствие защитного магнитного поля также означает, что любая лунная база также должна быть способна защитить своих обитателей от солнечного и космического излучения, не говоря уже о крошечных метеоритах, которые регулярно падают на поверхность.
За их концепцию Альфацис и команда космического корабля EAC были награждены вторым местом. Как отметил Альфацис, их успех был обусловлен разнообразными талантами, которые их команда представила на стол:
«Междисциплинарный характер нашей команды - от аэрокосмических инженеров до биологов - помог нам изучить все различные детали строительства и требования к энергии. Весь этот опыт побудил нас глубже задуматься о различных аспектах строительства Луны и обустройства, показывая нам много разных возможностей для нашего будущего на Луне ».
В настоящее время ЕКА, CNSA, Роскосмос и НАСА надеются построить лунный форпост к концу 2020-х или началу 2030-х годов. По всей вероятности, эта база станет результатом сотрудничества между этими и другими учреждениями, которые все выиграют от наличия постоянной исследовательской базы, которая поможет облегчить будущие миссии на Марс и в другие места в Солнечной системе.
