Å BYGGE EN MåNEBASE: DEL 2 - HABITAT-KONSEPTER

Send

Det er planer om å bygge en bemannet base på Månen. Som du antagelig ville ha gjettet, er det ganske mange farer og farer ved å sende menneskeheten tilbake for å etablere månens "eiendommer". Dette er veldig bra, men hvordan vil vi få det første fotfeste i månegoliten? Hva vil være den beste formen for habitatstruktur som kan bygges for å passe best til våre behov? Disse spørsmålene har noen åpenbare og ikke-så åpenbare svar fra konstruksjonsingeniørene som allerede publiserer ideene sine og bygger prototyper ...

I del 1 av denne miniserien om å bygge en månebase ble noen av farene astronauter og fremtidige kolonister skissert. Månestøv kan (med all sannsynlighet) være en helserisiko, mikrometeoritter og andre hurtige prosjektiler kan sprenge pressede strukturer, sterkt energiske partikler fra solen kunne bestråle ubeskyttede boplasser, skade på maskiner kan være forårsaket av vakuumet ... generelt en blandet pose med dårlig nyheter. Men hvis noe annet, har vi mennesker evnen til å slå oddsen og lykkes (hvis politikk og økonomi tillater det selvfølgelig!). Denne andre delen omhandler de strukturelle konseptene for habitat som planlegges for å best tjene de første, mellomliggende og permanente bosetningene på Månen når vi overvinner alle oddsen.

“Building a Moon Base” er basert på forskning fra Haym Benaroya og Leonhard Bernold (“Prosjektering av månebaser“)

Det er foreslått mange typer struktur for månekolonier. Imidlertid er hovedfokuset for oppdragsplanleggere sentralt på kostnad og effektivitet. Strukturer som er produsert på jorden, selv om de er levedyktige, må være svært lette for å muliggjøre enkel utskytning ut av jordas dype tyngdekraftbrønn. Det er generelt sett å anse at de første basene som skal etableres på måneflaten skal bygges på Jorden, men når en operasjonsbase er satt opp, med en kontingent av menneskelige (og kanskje robot) arbeidere / bosettere, bør lokale materialer utvinnes og habitater fabrikert in-situ (dvs. bygget på månen). Noen av strukturene som for øyeblikket vurderes er detaljert nedenfor.

Oppblåsbare design

Oppblåsbare naturtyper har alltid vært en favoritt, og optimaliserer boarealet mens du bruker lette materialer. Siden månen ikke har noen atmosfære (bortsett fra at veldig meget tynnende gasser blir "avgasset" fra overflaten), må ethvert habitat være under høyt trykk for å simulere den jordiske atmosfæren (til ca. 1 atmosfære eller 101,325 Pa) og atmosfæriske gassmengder. På grunn av de høye kreftene som virker utover (ved å opprettholde gasstrykket), kan en oppblåsbar strukturell integritet sikres. Forutsatt at membranen til den oppblåsbare er sterk nok, bør risikoen for trykkløshet være lav.

Det er imidlertid et enormt problem med gummibåter. I et miljø som er så vakuumlignende som månens, er det liten beskyttelse mot mikrometeoritter (små, naturlige rombergarter eller menneskeskapte romrester). Katastrofisk trykkavlastning kan oppstå hvis et prosjektil med høy hastighet forårsaker en svakhet i membranen. Det er noen løsninger, for eksempel å dekke de oppblåsbare naturtypene med et lag beskyttende regolit, og det vil trenge å få på plass omfattende feil-safe.

Ett design (avbildet til venstre) bruker oppblåsbare "puter" for å lage en kuboid form (i stedet for den mer naturlige sfæriske formen). Mange av disse putene kan justeres og legges til for å skape et voksende oppgjør. De ville opprettholde sin form ved å bruke høye strekkstråler for å kjempe mot det belgende membranmaterialet. Regolith vil beskytte mot mikrometeoritter og solstråling.

Erectables
Klassiske erectables er omfattende testet og er en etablert konstruksjonsform. Med et fokus på enkel montering, involverer en plan sending av komponenter til en lav jordbane. En ramme kan enkelt settes opp og fungere som en tetrahedral, heksahedrale eller oktaedriske form for å basere utformingen av en enkel habitatmodul. Når den er fullført, kan modulen sendes til Månen der den vil bli kontrollert til en myk landing. Denne metoden bruker eksisterende teknologi og kan være et av de mer gjennomførbare konseptene for å starte en Månebase. En grunnleggende struktur kan også konstrueres på månens overflate på lignende måte.

Lokale materialer
Helt til slutt håper man at et bebyggelse på Månen vil ha en infrastruktur som er i stand til å utvinne lokale materialer, fremstille grunnleggende mengder og konstruere strukturer med liten eller ingen inngang fra Jorden. Denne grad av autonomi ville være nødvendig hvis en blomstrende Månebase skal lykkes.

For å opprettholde lufttettheten i naturtypene må det imidlertid produseres en ny form for betong. Alle komponenter for en månebetongblanding kan finnes på Månen, selv om vann (og derfor hydrogen) vil være på høyeste pris. Siden månen er svovelrik, kan det opprettes en annen type betong (minus behovet for vann) for å hjelpe til med bygging av buede og kuppede naturtyper. Noen "geotekstiler" kan også lages via avansert raffinering, og skaper filmaktige materialer for å tette habitatinteriør.

Å bygge med lokalt utvinnede materialer vil mest sannsynlig være en av de mer avanserte konstruksjonsmetodene på Månen, så i de første trinnene vil bosetterne i det minste være avhengige av Jorden for støtte.

Lavasjerør
Gamle lavarør under månens overflate eksisterer og kan brukes av kolonister. Å bruke naturlige hulesystemer vil ha mange fordeler, hovedsakelig at minimal konstruksjon ville være nødvendig. Mange talsmenn for denne planen påpeker at det er for mange risikoer forbundet med strukturer over overflaten, hvorfor ikke bruke naturlig ly i stedet? Laverør kan kobles sammen, noe som gjør at det er betydelig bebyggelse, også kan de lett tettes, noe som gir mulighet for trykksatte habitater. Månekolonister vil også være tilstrekkelig beskyttet mot mikrometeoritter og solstråling.

Rovers

For å bygge bro mellom en immobile base og en svært mobil rover, kan den første basen bestå av nybyggere som bor og ferdes i en roving Månebase. Faktisk antyder mange designere at denne løsningen kan være et langsiktig svar på fremtiden for en koloni på Månen. I motsetning til den nåværende månen "Moon Buggy" (avbildet), vil fremtidige rovere være store og imøtekomme flere mennesker i en hytte under trykk. Å bruke rovere som base kan ha negativ innvirkning på prosesser som bare er statiske, permanente baser kan oppnå (dvs. oppdrettsaktiviteter), men en rovende base vil gi bosetterne frihet til å bevege seg når og hvor det er nødvendig rundt månelandskapet.