MĒNESS BĀZES VEIDOŠANA: 2. DAĻA - BIOTOPU KONCEPCIJAS

Send

Šobrīd notiek plāni, kā uz Mēness būvēt apkalpotu bāzi. Kā jūs droši vien būtu uzminējis, pastāv diezgan daudz briesmu un briesmu, ja cilvēce tiek nosūtīta atpakaļ, lai nodibinātu Mēness “nekustamo īpašumu”. Tas viss ir ļoti labi, bet kā mēs iegūsim šo pirmo pēdu Mēness regolītā? Kāds būs vislabākais biotopu struktūras veids, ko var izveidot, lai tas vislabāk atbilstu mūsu vajadzībām? Uz šiem jautājumiem ir dažas acīmredzamas un ne tik acīmredzamas atbildes no būvinženieriem, kas jau publicē savas idejas un veido prototipus…

Šīs mini sērijas “Mēness bāzes veidošana” 1. daļā tika aprakstītas dažas briesmas, ar kurām saskaras astronauti un nākamie kolonisti. Mēness putekļi varētu (visdrīzāk) apdraudēt veselību, mikrometeorīti un citi ātruma lādiņi varētu eksplodēt zem spiediena esošās konstrukcijās, ļoti enerģētiskas Saules daļiņas varētu apstarot neaizsargātas apmetnes, mašīnu kaitējumu varētu radīt vakuums… parasti sajaukts sliktu maiss ziņas. Bet, ja kas cits, mums, cilvēkiem, ir iespējas pārspēt izredzes un gūt panākumus (ja, protams, politika un finanses to atļauj!). Šī otrā iemaksa attiecas uz biotopu strukturālajām koncepcijām, kuras tiek plānotas, lai vislabāk apkalpotu pirmās, pagaidu un pastāvīgās apmetnes uz Mēness, kad mēs pārvarēsim visas izredzes.

“Mēness bāzes veidošana” ir balstīta uz Haima Benaroya un Leonharda Bernolda (“Mēness bāzu inženierija“)

Mēness kolonijām ir ierosināti daudzi struktūras veidi. Tomēr misiju plānotāju uzmanības centrā ir izmaksas un efektivitāte. Konstrukcijām, kas izgatavotas uz Zemes, lai arī tās būtu dzīvotspējīgas, vajadzētu būt ļoti vieglām, lai tās varētu viegli izvest no Zemes dziļās gravitācijas akas. Parasti tiek paredzēts, ka pirmās bāzes, kas tiks izveidotas uz Mēness virsmas, tiks uzceltas uz Zemes, taču, tiklīdz būs izveidota operāciju bāze, kurā darbosies cilvēku (un varbūt arī robotu) strādnieki / kolonisti, ir jāizrok vietējie materiāli. un izgatavoti biotopi in-situ (t.i., būvēts uz Mēness). Dažas no struktūrām, kuras patlaban tiek apsvērtas, ir aprakstītas zemāk.

Piepūšamās konstrukcijas

Piepūšamie biotopi vienmēr ir bijuši iecienīti, tie optimizē dzīves telpu, vienlaikus izmantojot vieglus materiālus. Tā kā Mēness nav atmosfēras (izņemot dažas no ļoti smalkām gāzēm, kuras no tās virsmas tiek “izvadītas”), jebkuram biotopam ir jābūt ļoti lielam spiedienam, lai simulētu sauszemes atmosfēru (līdz aptuveni 1 atmosfērai vai līdz 101,325 Pa) un atmosfēras gāzu daudzumu. Sakarā ar lielajiem spēkiem, kas darbojas uz āru (ar uzturētu gāzes spiedienu), var tikt garantēta piepūšamās konstrukcijas integritāte. Pieņemot, ka piepūšamās membrāna ir pietiekami stipra, spiediena pazemināšanas riskam jābūt zemam.

Tomēr piepūšamās detaļas ir milzīgas problēmas. Tikpat vakuumam līdzīgā vidē kā Mēness ir maza aizsardzība no mikrometeorītiem (maziem, dabiskiem kosmosa klintīm vai cilvēka radītiem kosmosa gružiem). Katastrofiska spiediena pazemināšanās varētu notikt, ja liela ātruma šāviņš izraisa membrānas vājumu. Ir daži risinājumi, piemēram, piepūšamo biotopu pārklāšana ar aizsargājoša regolīta slāni, un būs jāievieš plašas drošas seifus.

Viens dizains (attēlā pa kreisi) izmanto piepūšamās “spilvenus”, lai izveidotu taisnstūra formu (nevis dabiskāku sfērisku formu). Daudzus no šiem spilveniem var izlīdzināt un pievienot, lai izveidotu pieaugošu apmetni. Viņi saglabātu savu formu, izmantojot augstas stiepes sijas, lai cīnītos pret silfonu membrānas materiālu. Aizsardzību pret mikrometeorītiem un saules starojumu nodrošinās regolīts.

Galda piederumi
Klasiskās montējamās preces ir plaši pārbaudītas, un tās ir vispāratzīta konstrukcijas forma. Koncentrējoties uz montāžas vieglumu, viens plāns paredz komponentu nosūtīšanu zemā Zemes orbītā. Rāmi var viegli uzbūvēt un darboties kā tetraedrisku, sešstūrainu vai oktaedāru formu, ar kuru balstīt vienkārša biotopu moduļa dizainu. Kad modulis būs pabeigts, to varētu nogādāt uz Mēnesi, kur tas tiks kontrolēts, lai veiktu mīkstu nosēšanos. Šajā metodē tiek izmantota esošā tehnoloģija, un tā var būt viena no iespējamākajām mēness bāzes veidošanas koncepcijām. Pamatstruktūru līdzīgā veidā varētu uzbūvēt arī uz Mēness virsmas.

Vietējie materiāli
Galu galā tiek cerēts, ka apmetnei uz Mēness būs infrastruktūra, kas spēj iegūt vietējos materiālus, izgatavot pamatdaudzumus un būvēt struktūras ar nelielu Zemes ieguldījumu vai bez tā. Šāda autonomijas pakāpe būtu nepieciešama, ja gūtu panākumus plaukstoša Mēness bāze.

Tomēr, lai uzturētu hermētiskumu biotopos, būs jāizgatavo jauna veida betons. Visas Mēness betona maisījuma sastāvdaļas var atrast uz Mēness, lai gan ūdens (un līdz ar to ūdeņradis) būs piemaksa. Tā kā Mēness ir bagāts ar sēru, var izveidot cita veida betonu (atskaitot nepieciešamību pēc ūdens), lai atbalstītu arkveida un kupolu dzīvotņu izveidi. Dažus “ģeotekstilmateriālus” var izgatavot arī ar modernizētas attīrīšanas palīdzību, veidojot plēves materiālus, lai aizzīmogotu biotopu interjeru.

Visticamāk, būvēšana, izmantojot vietēji izrakteņus, būs viena no modernākajām mēness būvēšanas metodēm, tāpēc vismaz pirmajos posmos apmetnes būs atkarīgas no Zemes.

Lavas caurules
Senās lavas caurules zem Mēness virsmas pastāv, un kolonisti tās var izmantot. Dabisko dobumu sistēmu izmantošanai būs daudz priekšrocību, galvenokārt, ka būtu nepieciešama minimāla konstrukcija. Daudzi šī plāna aizstāvji norāda, ka ar virszemes konstrukcijām ir saistīts pārāk daudz risku, kāpēc gan neizmantot dabisko pajumti? Lavas caurules var būt savstarpēji savienotas, ļaujot veikt ievērojamas novietošanas vietas, arī tās var viegli noslēgt, ļaujot dzīvotnēm ar spiedienu. Mēness kolonisti būs arī pietiekami aizsargāti no mikrometeorītiem un saules starojuma.

Rovers

Lai pārvarētu plaisu starp nekustīgu pamatni un ļoti pārvietojamu ceļvedi, pirmo bāzi var veidot kolonisti, kas dzīvo un ceļo roving Mēness bāze. Faktiski daudzi dizaineri norāda, ka šāds risinājums var būt ilgtermiņa atbilde uz kolonijas uz Mēness nākotni. Atšķirībā no pašreizējā Mēness “Moon Buggy” (attēlā), nākamie roveri būtu lieli, un tie varētu izvietot vairākus cilvēkus spiediena spiediena salonā. Roveru izmantošana par bāzi var negatīvi ietekmēt tikai statisku, pastāvīgu bāzi (t.i., lauksaimnieciskās darbības), taču virzošā bāze ļautu kolonistiem brīvi pārvietoties Mēness ainavā, kad un kur tas nepieciešams.