MEMBINA PANGKALAN BULAN: BAHAGIAN 2 - KONSEP HABITAT

Send

Rancangan sudah siap untuk membina pangkalan berawak di Bulan. Seperti yang anda duga, ada beberapa bahaya dan bahaya dengan menghantar manusia kembali untuk mendirikan "harta tanah" bulan. Ini semua sangat baik, tetapi bagaimana kita akan mendapat pijakan pertama di regolith lunar? Apakah bentuk struktur habitat terbaik yang dapat dibina untuk memenuhi keperluan kita? Soalan-soalan ini mempunyai beberapa jawapan yang jelas dan tidak begitu jelas dari jurutera struktur yang telah menerbitkan idea mereka dan membina prototaip…

Dalam Bahagian 1 siri mini ini mengenai "Membangun Pangkalan Bulan", beberapa bahaya yang dihadapi oleh angkasawan dan penjajah masa depan telah dijelaskan. Debu bulan (kemungkinan besar) boleh menjadi risiko kesihatan, mikrometeorit dan proyektil laju lain dapat meletupkan struktur bertekanan, zarah-zarah yang sangat bertenaga dari Matahari dapat menyinari penempatan yang tidak dilindungi, kerosakan pada mesin dapat disebabkan oleh vakum ... umumnya beg campuran buruk berita. Tetapi jika ada yang lain, kita manusia mempunyai kemampuan untuk mengalahkan peluang dan berjaya (jika politik dan kewangan tentu saja memungkinkan!). Angsuran kedua ini berkaitan dengan konsep struktur habitat yang sedang dirancang untuk melayani penempatan pertama, sementara dan kekal yang terbaik di Bulan ketika kita mengatasi semua kemungkinan.

"Membangun Pangkalan Bulan" didasarkan pada penelitian oleh Haym Benaroya dan Leonhard Bernold ("Kejuruteraan pangkalan bulan“)

Banyak jenis struktur telah dicadangkan untuk koloni lunar. Walau bagaimanapun, fokus utama perancang misi berpusat pada kos dan kecekapan. Struktur yang dibuat di Bumi, walaupun dapat dilaksanakan, mestilah sangat ringan untuk memudahkan peluncuran keluar dari telaga graviti bumi yang dalam. Umumnya diperkirakan bahawa pangkalan pertama yang akan didirikan di permukaan bulan akan dibangun di Bumi, tetapi setelah pangkalan operasi dibentuk, dengan kontingen pekerja (dan mungkin robot) manusia / peneroka, bahan tempatan harus ditambang dan habitat yang dibuat in situ (iaitu dibina di Bulan). Beberapa struktur yang sedang dipertimbangkan diperincikan di bawah.

Reka bentuk kembung

Habitat kembung selalu menjadi kegemaran, mengoptimumkan ruang tamu sambil menggunakan bahan ringan. Oleh kerana Bulan tidak memiliki atmosfer (selain dari beberapa gas yang sangat lemah yang "terkeluar" dari permukaannya), setiap habitat harus sangat bertekanan untuk mensimulasikan atmosfera daratan (hingga kira-kira 1 atmosfer atau 101,325 Pa) dan kuantiti gas atmosfera. Oleh kerana daya tinggi bertindak ke luar (oleh tekanan gas yang dikekalkan), integriti struktur tiup dapat terjamin. Dengan andaian membran kembung cukup kuat, risiko kemurungan harus rendah.

Namun ada masalah besar dengan kembung. Dalam lingkungan seperti vakum seperti Bulan, hanya ada sedikit perlindungan dari mikrometeorit (batuan kecil, ruang angkasa semula jadi atau serpihan ruang buatan manusia). Kemurungan bencana boleh berlaku sekiranya peluru berkelajuan tinggi menyebabkan kelemahan pada membran. Ada beberapa penyelesaian, seperti menutupi habitat kembung dengan lapisan regolith pelindung, dan peti keselamatan yang besar perlu disediakan.

Satu reka bentuk (gambar kiri) menggunakan "bantal" kembung untuk membuat bentuk kuboid (daripada bentuk sfera yang lebih semula jadi). Banyak bantal ini dapat diselaraskan dan ditambah untuk membuat penyelesaian yang berkembang. Mereka akan mengekalkan bentuknya dengan menggunakan balok tegangan tinggi untuk melawan bahan membran bawah. Perlindungan dari mikrometeorit dan radiasi matahari akan diberikan oleh regolith.

Erectables
Lekapan klasik telah diuji secara meluas dan merupakan bentuk pembinaan yang mapan. Dengan fokus pada kemudahan pemasangan, satu rancangan melibatkan penghantaran komponen ke orbit Bumi rendah. Bingkai dapat didirikan dengan mudah dan berfungsi sebagai bentuk tetrahedral, hexahedral atau oktahedral yang mendasari reka bentuk modul habitat sederhana. Setelah selesai, modul dapat dihantar ke Bulan di mana ia akan dikendalikan ke pendaratan lembut. Kaedah ini menggunakan teknologi yang ada dan mungkin merupakan salah satu konsep yang lebih sesuai untuk memulakan pangkalan Bulan. Struktur asas juga dapat dibangun di permukaan bulan dengan cara yang serupa.

Bahan tempatan
Pada akhirnya, diharapkan penempatan di Bulan akan memiliki infrastruktur yang mampu melombong bahan-bahan tempatan, membuat kuantiti asas dan membina struktur dengan sedikit atau tanpa input dari Bumi. Tahap autonomi ini diperlukan sekiranya asas Bulan yang berkembang maju untuk berjaya.

Namun, untuk mengekalkan kedap udara di dalam habitat, bentuk konkrit baru perlu dibuat. Semua komponen untuk campuran konkrit bulan dapat dijumpai di Bulan, walaupun air (dan oleh itu hidrogen) akan menjadi premium. Oleh kerana Bulan kaya dengan sulfur, jenis konkrit yang berbeza (dikurangi keperluan air) dapat dibuat untuk membantu pembangunan habitat lengkung dan kubah. Beberapa "geotekstil" juga dapat dibuat melalui penyulingan yang lebih maju, menciptakan bahan-bahan film untuk menutup interior habitat.

Bangunan dengan menggunakan bahan lombong tempatan kemungkinan besar akan menjadi salah satu kaedah pembinaan yang lebih maju di Bulan, jadi pada tahap pertama sekurang-kurangnya, peneroka akan bergantung pada Bumi untuk mendapat sokongan.

Tiub lava
Tiub lava kuno di bawah permukaan bulan ada dan dapat digunakan oleh penjajah. Menggunakan sistem gua semula jadi akan mempunyai banyak faedah, terutamanya bahawa pembinaan minimum diperlukan. Banyak penyokong rancangan ini menunjukkan bahawa terdapat terlalu banyak risiko yang berkaitan dengan struktur permukaan di atas, mengapa tidak menggunakan tempat perlindungan semula jadi? Tiub lava mungkin saling berkaitan, memungkinkan penempatan yang cukup besar, juga boleh ditutup dengan mudah, memungkinkan untuk habitat bertekanan. Penjajah lunar juga akan cukup dilindungi dari mikrometeorit dan sinaran matahari.

Rovers

Untuk merapatkan jurang antara pangkalan tidak bergerak dan rover yang sangat mudah alih, pangkalan pertama mungkin terdiri daripada peneroka yang tinggal dan bepergian di berkayuh Pangkalan bulan. Sebenarnya, banyak pereka mencadangkan penyelesaian ini mungkin merupakan jawapan jangka panjang terhadap masa depan jajahan di Bulan. Tidak seperti "Moon Buggy" bulan (bergambar, penumpang masa depan akan menjadi besar, dapat menampung beberapa orang di kabin bertekanan. Menggunakan rover sebagai pangkalan boleh memberi kesan negatif kepada proses yang hanya dapat dicapai oleh pangkalan tetap yang statik (iaitu aktiviti pertanian), tetapi pangkalan bergerak akan membolehkan peneroka kebebasan untuk bergerak ketika dan di mana diperlukan di sekitar lanskap bulan.