KUUKANNAN RAKENTAMINEN: OSA 2 - LUONTOTYYPPIKäSITTEET

Send

Suunnitelmia on rakentaa miehitetty tukikohta Kuulle. Kuten todennäköisesti arvasit, ihmiskunnan lähettämisessä takaisin kuun “kiinteistöjen” perustamiseen on olemassa melko vähän vaaroja ja vaaroja. Kaikki on hyvin, mutta miten saamme ensimmäisen jalansijan kuun regolithissa? Mikä on paras elinympäristörakenteen muoto, joka voidaan rakentaa vastaamaan parhaiten tarpeitamme? Nämä kysymykset sisältävät joitain ilmeisiä ja ei niin ilmeisiä vastauksia rakennusinsinööriltä, jotka jo julkaisivat ideoitaan ja rakentavat prototyyppejä…

Tämän minisarjan osassa 1, jonka aiheena on ”Kuun tukikohdan rakentaminen”, hahmoteltiin joitain astronautien ja tulevien kolonistien kohtaamista vaaroista. Kuupöly voi (kaiken todennäköisyyden mukaan) olla terveysriski, mikrometeoriitit ja muut nopeutta aiheuttavat ammukset voivat räjähtää paineistettuja rakenteita, auringon erittäin energeettiset hiukkaset voivat säteilyttää suojaamattomia asutuksia, tyhjiö voi aiheuttaa koneille vaurioita… yleensä sekoitettu pussi huonoa uutiset. Mutta mikäli muu, meillä ihmisillä on kyky voittaa kertoimet ja menestyä (jos politiikka ja talous tietysti sallivat!). Tämä toinen erä käsittelee luontotyyppien rakenteellisia konsepteja, joiden suunnitellaan palvelevan parhaiten ensimmäisiä, väliaikaisia ja pysyviä siirtokuntia Kuussa, kun voitamme kaikki kertoimet.

”Kuun tukikohdan rakentaminen” perustuu Haym Benaroyan ja Leonhard Bernoldin tutkimukseen (“Kuukappaleiden suunnittelu“)

Kuupesäkkeille on ehdotettu monen tyyppisiä rakenteita. Operaation suunnittelijoiden pääpaino on kuitenkin kustannuksissa ja tehokkuudessa. Maapallolla valmistettujen rakenteiden, vaikka ne olisivatkin elinkelpoisia, olisi oltava erittäin kevyitä, jotta ne voisivat helposti lähteä pois maan syvästä painovoimakaivosta. Yleisesti ajatellaan, että ensimmäiset kuun pintaan perustettavat tukikohdat rakennetaan maan päälle, mutta kun operaatioiden perusta on perustettu ihmisten (ja ehkä robotti) työntekijöiden / siirtokuntien joukolla, paikalliset materiaalit tulisi kaivoa ja luontotyypit valmistettu in situ (eli rakennettu kuuhun). Jotkut parhaillaan tarkasteltavista rakenteista on kuvattu alla.

Puhallettavat mallit

Ilmatäytteiset elinympäristöt ovat aina olleet suosikki, optimoimalla asuintilaa ja käytettäessä kevyitä materiaaleja. Koska Kuulla ei ole ilmakehää (lukuun ottamatta joitain erittäin karkeita kaasuja, jotka "poistuvat" pinnastaan), kaikkiin elinympäristöihin olisi tehtävä korkea paine, jotta ne simuloivat maanpäällistä ilmapiiriä (noin 1 ilmakehään tai 101 325 Pa) ja ilmakehän kaasumääriä. Koska ulospäin vaikuttavat suuret voimat (ylläpitämällä kaasunpaineella), puhallettavan rakenteen eheys voidaan varmistaa. Jos oletetaan, että puhallettavan kalvo on riittävän vahva, paineentörmäysriskin tulisi olla pieni.

Kumiveneillä on kuitenkin valtava ongelma. Ympäristössä, joka on niin tyhjiömäinen kuin Kuun, ei ole juurikaan suojaa mikrometeoriiteilta (pieniltä, luonnollisilta avaruuskiviltä tai ihmisen tekemistä avaruusjätteistä). Katastrofista paineen poistumista voi tapahtua, jos suuren nopeuden ammus aiheuttaa heikkouden kalvossa. On joitain ratkaisuja, kuten puhallettavien elinympäristöjen peittäminen suojaavalla regolitiikerroksella, ja laajamittaiset turvakatkot on otettava käyttöön.

Yksi malli (kuvassa vasemmalla) käyttää puhallettavia “tyynyjä” luodaan ristisyövä muoto (luonnollisemman pallomaisen muodon sijasta). Monet näistä tyynyistä voidaan kohdistaa ja lisätä yhä kasvavan ratkaisun luomiseen. Ne ylläpitäisivät muotoaan käyttämällä voimakkaita vetopalkkeja taistelemaan vasten membraanimateriaalia vastaan. Suojaus mikrometeoriiteilta ja auringonsäteilyltä saataisiin regolithilla.

Erectables
Klassiset pystyttävät tuotteet on testattu laajasti ja ovat vakiintunut rakennusmuoto. Kun keskitytään kokoamisen helppouteen, yksi suunnitelma sisältää komponenttien lähettämisen matalaan maapallon kiertoradalle. Kehys voidaan helposti pystyttää ja toimia tetraedrisen, heksaedrisen tai oktaedrisenä muodona, jolla perustellaan yksinkertaisen luontotyyppimoduulin suunnittelu. Valmistuttuaan moduuli voitiin kuljettaa kuuhun, missä se ohjataan pehmeään laskuun. Tämä menetelmä käyttää olemassa olevaa tekniikkaa, ja se voi olla yksi toteuttamiskelpoisimmista konsepteista Kuun pohjan perustamiseen. Perusrakenne voitaisiin myös rakentaa kuun pintaan samalla tavalla.

Paikalliset materiaalit
Viime kädessä toivotaan, että Kuun asuinalueella on infrastruktuuri, joka pystyy louhimaan paikallisia materiaaleja, valmistamaan perusmääriä ja rakentamaan rakenteita, joilla on vähän tai ei lainkaan maapallon syöttöä. Tämän autonomian astetta vaaditaan, jos kukoistava kuukanta onnistuu.

Ilmatiivisyyden säilyttämiseksi luontotyypeissä on kuitenkin valmistettava uusi betonimuoto. Kaikki kuu-betoniseoksen komponentit löytyvät Kuulta, vaikka vesi (ja siksi vety) on huippuluokkaa. Koska Kuu on rikkipitoinen, voidaan luoda erityyppinen betoni (vähennettynä veden tarpeella) kaarevien ja kuperattujen elinympäristöjen rakentamisen tukemiseksi. Jotkut ”geotekstiilit” voidaan myös valmistaa edistyneellä puhdistuksella, luomalla kalvomateriaaleja elinympäristöjen tiivistämiseksi.

Paikallisesti louhituista materiaaleista rakentaminen on todennäköisesti yksi edistyneimmistä kuun rakennusmenetelmistä, joten ainakin ensimmäisissä vaiheissa uudisasukkaat ovat riippuvaisia maasta.

Laavaputket
Muinaisia laavaputkia kuun pinnan alla on olemassa, ja kolonistit voivat käyttää niitä. Luonnollisten luolajärjestelmien käytöllä on monia etuja, pääasiassa, että tarvittaisiin minimaalinen rakentaminen. Monet tämän suunnitelman kannattajat huomauttavat, että pintarakenteisiin liittyy liikaa riskejä, miksi et käytä luonnollista suojaa sen sijaan? Laavaputket voivat olla toisiinsa kytkettyjä, mikä mahdollistaa huomattavia asutuksia, myös ne voidaan sulkea helposti, mikä mahdollistaa paineistetut elinympäristöt. Kuukolonistit ovat myös riittävän suojattuja mikrometeoriiteilta ja auringon säteilyltä.

Rovers

Liikkumattoman tukikohdan ja erittäin liikkuvan roverin välisen kuilun kaventamiseksi ensimmäinen tukikohta voi koostua uudessa maassa asuvista ja matkustavista asukkaista Kiertävä Kuun pohja. Itse asiassa monet suunnittelijat ehdottavat, että tämä ratkaisu voi olla pitkäaikainen vastaus kuun siirtokunnan tulevaisuuteen. Toisin kuin nykyinen kuun "Moon Buggy" (Kuvassa), tulevat roversit olisivat suuret, ja niihin mahtuu useita ihmisiä paineistetussa hytissä. Roverien käyttäminen pohjana voi vaikuttaa negatiivisesti vain staattisiin, pysyviin emäksiin (ts. Viljelytoimintoihin), mutta kiertoalusta antaa asukkaille vapauden liikkua tarvittaessa ja tarvittaessa kuun ympärillä.