În această perioadă interesantă, dar provocatoare, de explorare a spațiului, timpul se apropie rapid de concepte serioase de design pentru primele habitate care vor fi construite pe peisajul lunar. În articolele anterioare, am examinat pericolele asociate unui astfel de efort, am analizat structurile disponibile pentru noi, am detaliat chiar și o anumită structură de tip hangar care ar putea folosi materiale minate local. Acum, analizăm posibilele elemente de infrastructură care vor fi necesare pentru a susține o colonie viabilă pe Lună. Florian Ruess, un inginer structural care lucrează la viitorul habitatelor în medii extreme, a luat de asemenea ceva timp cu revista Space Space pentru a-și da avizul despre viitorul omenirii pe solul lunar ...
Imaginați-vă că încercați să construiți o structură pe suprafața Lunii. Două dintre cele mai mari obstacole pe care le vor întâmpina primii coloniști lunari sunt gravitația foarte mică și praful fin care provoacă tot felul de probleme de construcție. Deși pare probabil că primele habitate vor fi construite prin procese automatizate înainte ca omenirea să pună chiar piciorul pe lună, fabricarea unei infrastructuri de așezare va fi o preocupare principală pentru ingineri, astfel încât construcția să poată fi realizată cât mai eficient.
Infrastructura va fi unul dintre cei mai importanți factori în ceea ce privește planificatorii de misiuni. Cum vor fi fabricate materialele de construcție? Cum va fi furnizat material lucrătorilor în construcții? Cum vor fi furnizate apă prețioasă și mâncare coloniei lunare înflăcărate? Vehiculele de aprovizionare pot merge de la A la B cu puțin efort?
Exemple istorice ale eficienței unei infrastructuri de transport eficiente pot fi văzute în coalescența orașelor din jurul râurilor (în mod tradițional cel mai rapid mod de a transporta oameni și materiale în jurul unei țări). Canalele au contribuit esențial la aducerea la viață a orașelor în timpul Revoluției industriale din Marea Britanie la sfârșitul secolului 18. Deoarece liniile feroviare au legat Estul și Vestul Americii de Nord în ultima jumătate a secolului XIX, accelerarea creșterii populației a fost experimentată de oamenii care dezrădăcinau și „casează” noile terenuri agricole accesibile și accesibile. În ultimii 50 de ani, „efectul de autostradă din California de Sud” este responsabil pentru proliferarea benzinăriilor, restaurantelor, magazinelor, urmată de zone rezidențiale pentru lucrători - în cele din urmă orașe și orașe întregi se bazează în jurul ușurinței accesului pentru transport.
Viitoarea colonizare a Lunii și a Martei se va baza cel mai probabil pe un principiu similar; succesul unei așezări lunare va depinde foarte mult de eficiența structurii de transport.
Se pare că cea mai mare parte a transportului în jurul Lunii va depinde de metode cu roți, urmând vehicule terestre și încercate și „încercări de lună” din misiunile Apollo din anii 1960 și 70. Cu toate acestea, există unele dezavantaje semnificative. Abordând această problemă, Florian Ruess, inginer structural și colaborator cu Haym Benaroya (a cărui publicare are la bază acest articol) subliniază unele probleme cu acest mod de transport:
“Pentru orice misiune va exista întotdeauna nevoia de transport individual, iar soluția evidentă este un vehicul cu roți. Dar există câteva probleme serioase cu această soluție:
- Reducere a tracțiunii. Greutatea de 1/6 și solul lunar fac ca tracțiunea să fie o problemă la fel ca și spiritul și oportunitatea de pe Marte, se poate bloca ușor sau este nevoie de multă putere pentru a se deplasa.
- Praf. Experiența Apollo arată că o mulțime de praf este levitat de vehiculele cu roți. Acest praf este periculos pentru mașini și oameni atunci când se inspiră.”
- Florian Ruess (comunicare privată)
Așadar, călătoria într-un „dune buggy” modificat s-ar putea să nu fie răspunsul pentru o bază stabilită a Lunii, ar fi necesară o anumită formă de infrastructură rutieră dacă se folosește transportul cu roți.
Deranjarea prafului pe suprafața lunară este departe de a fi o problemă minoră. Din experiența NASA cu misiunile Apollo, de departe cel mai mare contribuitor la generarea de praf a fost decolarea și aterizarea modulelor lunare. 50% din regulit este mai mic decât nisipul fin și aproximativ 20% este mai mic decât „praful” 0,02 mm care a păstrat primele imprimeuri ale cizmei Neil Armstrong. Această componentă foarte fină a regulitului poate provoca o serie de probleme mecanice și de sănătate:
- Deficiența vederii
- Citiri incorecte ale instrumentelor
- Acoperire cu praf
- Pierderea tracțiunii
- Înfundarea mecanismelor
- Abraziune
- Probleme de control termic
- Eșecuri de etanșare
- Inhalare
Prin urmare, pare evident că crearea de praf trebuie menținută la minimum, deoarece acest factor ar putea fi o piedică severă pentru infrastructura așezării.
Drumurile sunt ar fi răspunsul perfect la noua colonie lunară. Acestea ar asigura vehiculelor cu roți cu tracțiunea atât de necesară (având astfel un efect de lovire cu eficiența combustibilului vehiculului) și pot reduce semnificativ cantitatea de suspensie de praf, mai ales dacă suprafața drumului este ridicată deasupra regulitului din jur. Drumurile, însă, au dezavantajele lor. Sunt enorm de costisitoare și pot fi foarte greu de construit. Fuzionarea regulitului pentru a forma o suprafață dură poate fi un răspuns, dar după cum a subliniat Ruess, „… aceasta necesită energii enorme, care nu pot fi furnizate doar de energia solară.” Deci, o formă alternativă de energie ar fi necesară pentru a realiza o astfel de construcție.
Deși construcția drumurilor ar fi de dorit, este posibil să nu fie posibilă, cel puțin în primele etape ale dezvoltării așezării lunare. O dezvoltare emergentă în transportul spațial alternativ este metoda de decolare și aterizare verticală, dar după cum s-a spus anterior, decolarea și aterizarea cu rachete produc cantități mari de praf. Dar dacă ar exista mai multe baze pe Lună, aceasta ar putea fi o posibilitate, „... o mulțime de oameni recomandă soluții diferite pentru rute care vor fi utilizate frecvent ca trecerea de la placa de aterizare la așezare sau de la o așezare la alta,” Adaugă Ruess.
O altă soluție este o formă de transport consacrată. Evitând total contactul cu suprafața, reducând astfel praful și evitând obstacolele, o telecabină lunară ar putea fi o posibilitate viabilă. Se pare că o astfel de rețea de transport cu telecabina ar fi extrem de eficientă. „Pe lună vor fi posibile întinderi foarte mari și, prin urmare, costurile infrastructurii nu sunt exorbitante”, subliniază Ruess. Această posibilitate este considerată serios de către planificatorii de așezare lunară.
Privind înapoi la articolele anterioare din serie, Florian Ruess comentează dacă bazele lunare pot fi mobile și subliniază unele dintre greutățile grave cu care se confruntă planificatorii de așezare dacă sunt folosite materiale minate local:
“Nu sunt un mare fan al bazelor mobile. Un astfel de sistem care include generarea de energie, comunicații și, în special, protecția împotriva meteoroidelor și radiațiilor pe termen lung nu mi se pare fezabil. Dar vehiculele cu roți ar putea fi proiectate sub presiune, capabile să îndeplinească misiuni științifice de mai multe zile. Aceasta ar fi o soluție bună pentru a extinde capabilitățile unei baze permanente.
“Materialele locale sunt o problemă crucială, dar dificilă. Cercetările mele de până acum au arătat că numai după ce s-a stabilit o anumită prezență și a fost acumulată experiență cu probleme și materiale lunare, am fi în măsură să îndrăznim și să construim habitate din materiale locale. Cu siguranță nu înainte ca omul să pună piciorul pe Lună. Și vă rugăm să uitați de mult-citatul beton lunar! Există atât de mulți showstoppers pentru acest material imaginar, încât nici nu vreau să încep să le menționez. Singura aplicare locală timpurie a materialului pe care o văd este meteoroidul și protecția împotriva radiațiilor folosind regolitul ca material de protecție.”
- Construirea unei baze pe Lună: Partea 1 - Provocări și Pericole
- Construirea unei baze pe Lună: Partea a 2-a - Conceptele de habitat
- Construirea unei baze pe Lună: Partea 3 - Proiectare structurală
- Construirea unei baze lunare: Partea 4 - Infrastructură și transport
„Construirea unei baze lunare” se bazează pe cercetările lui Haym Benaroya și Leonhard Bernold („Ingineria bazelor lunare“)
Plus un interviu exclusiv cu Florian Ruess, inginer structural de habitat extrem și fondator al Habitats for Extreme Environments - HE2
-Florian Ruess, comunicare privată.
Multe mulțumiri lui Florian Ruess pentru timpul acordat în acest articol. Pentru mai multe informații despre munca sa și despre proiectele de habitat ale mediului extrem, vizitați site-ul său web la adresa: HE-squared.com.
Pentru mai multe informații despre viitorul așezării lunare, consultați Societatea Lună și resursa de colaborare, Lunarpedia.
