Šiuo jaudinančiu, bet nelengvu kosmoso tyrinėjimo laikotarpiu greitai artėja laikas rimtoms pirmųjų buveinių, kurios bus pastatytos ant mėnulio kraštovaizdžio, projektavimo koncepcijoms. Ankstesniuose straipsniuose mes nagrinėjome pavojus, susijusius su tokiu siekiu, apžiūrėjome mums prieinamas struktūras, mes netgi detalizavome tam tikrą angarą primenančią struktūrą, kuriai gali būti naudojamos vietoje išgaunamos medžiagos. Dabar nagrinėjame galimus infrastruktūros elementus, kurie bus reikalingi gyvybingai kolonijai Mėnulyje palaikyti. Florianas Ruessas, statybos inžinierius, dirbantis dėl buveinių ateities ekstremalioje aplinkoje, taip pat šiek tiek laiko praleido kartu su „Space Magazine“, kad pareikštų savo nuomonę apie žmonijos ateitį mėnulio dirvoje ...
Įsivaizduokite, kad bandote pastatyti struktūrą Mėnulio paviršiuje. Dvi didžiausios kliūtys, su kuriomis susiduria pirmieji mėnulio naujakuriai, yra labai mažas sunkumas ir smulkios dulkės, sukeliančios įvairius statybos darbus. Nors panašu, kad pirmosios žmonijos buveinės bus kuriamos automatizuotų procesų metu, kol žmonija net neprasidės kojos Mėnulyje, inžinieriams didžiausias rūpestis bus gyvenvietės infrastruktūros sukūrimas, kad statyba būtų padaryta kuo efektyvesnė.
Infrastruktūra bus vienas iš svarbiausių veiksnių, susijusių su misijų planuotojais. Kaip bus gaminamos statybinės medžiagos? Kaip medžiaga bus tiekiama statybininkams? Kaip brangusis vanduo ir maistas bus tiekiami į jauną mėnulio koloniją? Ar gali tiekti transporto priemones iš A į B mažai pastangų?
Istorinius efektyvios transporto infrastruktūros veiksmingumo pavyzdžius galima pamatyti sutelkus miestus aplink upes (tradiciškai greičiausias būdas pervežti žmones ir medžiagas visoje šalyje). Kanalai padėjo atgaivinti miestus pramoninės revoliucijos metu JK XVIII amžiaus pabaigoje. Geležinkelio linijas sujungus Rytų Amerikos ir Vakarų Vakarus XIX amžiaus paskutinėje pusėje, gyventojų skaičiaus augimo pagreitį žmonės patyrė iškeldindami ir „sodindami“ naujas, prieinamas žemės ūkio žemes. Per pastaruosius 50 metų „Pietinės Kalifornijos greitkelio efektas“ yra atsakingas už degalinių, restoranų, parduotuvių, po kurias gyvena darbuotojų gyvenamosios zonos, plitimą - ilgainiui ištisi miestai yra pagrįsti lengvu susisiekimo galimybe.
Ateityje vykstanti Mėnulio ir Marso kolonizacija greičiausiai bus pagrįsta panašiu principu; mėnulio gyvenvietės sėkmė labai priklausys nuo transporto struktūros efektyvumo.
Panašu, kad dauguma gabenimų aplink Mėnulį priklausys nuo ratinių metodų, sektų antžeminių transporto priemonių ir išbandytų bei išbandytų „Mėnulio vežimėlių“ iš „Apollo“ misijų septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose. Tačiau yra keletas reikšmingų trūkumų. Spręsdamas šią problemą, Florianas Ruessas, statybos inžinierius ir bendradarbis su Haymu Benaroya (kurio publikacija yra šio straipsnio pagrindas) nurodo kai kurias šios transporto rūšies problemas:
“Bet kuriai misijai visada reikės individualaus transportavimo, o akivaizdus sprendimas yra tam tikra ratinė transporto priemonė. Tačiau šiame sprendime yra kelios rimtos problemos:
- Sumažinta sukibimas. 1/6 sunkio jėgos ir mėnulio dirvožemis daro sukibimą su problema, kaip kad [Marso žvalgymo maršruto] dvasia ir galimybė Marse gali lengvai įstrigti arba norint apvažiuoti reikia daug jėgų.
- Dulkės. „Apollo“ patirtis rodo, kad daug dulkių išskiria ratinės transporto priemonės. Įkvėpus šios dulkės pavojingos mašinoms ir žmonėms.”
- Florianas Ruessas (privati komunikacija)
Taigi keliavimas pakeista „kopos pakraipa“ gali būti ne atsakymas už nustatytą Mėnulio bazę, jei reikalingas kelių transportas, tam tikros formos kelių infrastruktūra būtų reikalinga.
Dulkių dulkinimasis mėnulio paviršiuje toli gražu nėra nedidelė problema. Remiantis NASA patirtimi vykdant „Apollo“ misijas, bene didžiausias dulkių susidarymo veiksnys buvo mėnulio modulių kilimas ir nusileidimas. 50% regolito yra mažesni už smulkų smėlį ir maždaug 20% yra mažesni nei „dulkėtas“ 0,02 mm, kuris išsaugojo Neilo Armstrongo pirmuosius įkrovos atspaudus. Būtent šis labai puikus regolito komponentas gali sukelti daugybę mechaninių ir sveikatos problemų:
- Regėjimo sutrikimas
- Neteisingi prietaiso rodmenys
- Dulkių danga
- Traukos praradimas
- Mechanizmų užsikimšimas
- Dilimas
- Šiluminės kontrolės problemos
- Sandarinimo gedimai
- Įkvėpus
Todėl akivaizdu, kad dulkių susidarymo turėtų būti kuo mažiau, nes šis veiksnys gali smarkiai kliudyti gyvenvietės infrastruktūrą.
Keliai yra puikus atsakymas į naują mėnulio koloniją. Jie užtikrintų ratinėms transporto priemonėms reikalingą sukibimą (taigi tai turėtų įtakos transporto priemonės degalų efektyvumui) ir gali žymiai sumažinti dulkių suspensijos kiekį, ypač jei kelio danga iškelta virš aplinkinio regolito. Tačiau keliai turi savo trūkumų. Jie yra labai brangūs ir juos gali būti labai sunku sukurti. Regolito susiliejimas kietu paviršiumi gali būti atsakymas, tačiau, kaip pažymėjo Ruess, „... tam reikia milžiniškos energijos, kurios negali užtikrinti vien tik saulės energija“. Taigi tokiai konstrukcijai atlikti reikės alternatyvios energijos formos.
Nors kelių tiesimas būtų labai pageidautinas, jis gali būti neįmanomas, bent jau pradiniame mėnulio gyvenvietės vystymosi etape. Vienas iš besiformuojančių alternatyvių kosminių transporto pokyčių yra vertikalus kilimo ir tūpimo būdas, tačiau, kaip minėta anksčiau, kilimas ir tūpimas raketomis sukuria didžiulį kiekį dulkių. Bet jei Mėnulyje yra kelios bazės, tai gali būti galimybė, „... daug žmonių rekomenduoja įvairius maršrutų, kurie bus naudojami dažnai, pvz., Važiavimo iš tūpimo taško į gyvenvietę arba iš vienos gyvenvietės į kitą, sprendimus“. Ruessas priduria.
Kitas sprendimas yra nustatyta transportavimo forma. Vengiant sąlyčio su paviršiumi, taip sumažinant dulkes ir išvengiant kliūčių, mėnulio funikulierius gali būti tinkama galimybė. Panašu, kad toks funikulierių transportavimo tinklas būtų labai efektyvus. „Mėnulyje bus galima atlikti labai didelius atstumus, todėl infrastruktūra nekainuos per daug“, - pabrėžia Ruessas. Šią galimybę rimtai svarsto mėnulio gyvenviečių planuotojai.
Žvelgdamas į ankstesnius šios serijos straipsnius, Florianas Ruessas komentuoja, ar mėnulio bazės gali būti mobilios, ir atkreipia dėmesį į keletą rimtų sunkumų, su kuriais susiduria gyvenviečių planuotojai, jei bus naudojamos vietoje išgaunamos medžiagos:
“Nesu didelis mobiliųjų bazių gerbėjas. Man atrodo, kad tokia sistema, apimanti energijos generavimą, ryšius ir ypač ilgalaikę apsaugą nuo meteoroidų ir radiacinės saugos. Tačiau ratinės transporto priemonės gali būti suslėgtos, kad galėtų atlikti kelių dienų mokslo misijas. Tai būtų geras sprendimas išplėsti nuolatinės bazės galimybes.
“Vietos medžiagos yra labai svarbus, tačiau sudėtingas klausimas. Mano iki šiol atlikti tyrimai parodė, kad tik nustačius tam tikrą buvimą ir sukaupus patirtį mėnulio problemose bei medžiagose, mes galime drįsti ir kurti buveines iš vietinių medžiagų. Tikrai ne anksčiau nei žmogus žengia koja į Mėnulį. Ir prašau pamiršti apie daug cituojamą mėnulio betoną! Šiai įsivaizduojamai medžiagai yra tiek daug parodų rengėjų, kad net nenoriu jų pradėti minėti. Vienintelis ankstyvas vietinių medžiagų pritaikymas, kurį aš matau, yra meteoroidas ir radiacinė sauga, naudojant regolitą kaip apsauginę medžiagą.”
- Mėnulio bazės statyba: 1 dalis. Iššūkiai ir pavojai
- Mėnulio bazės statyba: 2 dalis. Buveinių sąvokos
- Mėnulio bazės statyba: 3 dalis. Konstrukcijų projektavimas
- Mėnulio bazės statyba: 4 dalis. Infrastruktūra ir transportas
„Mėnulio bazės kūrimas“ yra paremtas Haimo Benaroya ir Leonhardo Bernoldo tyrimais („Mėnulio bazių inžinerija“)
Plius išskirtinis interviu su Florian Ruess, ekstremalių buveinių konstrukcijų inžinieriumi ir ekstremalių aplinkų buveinių įkūrėju - HE2
-Florian Ruess, privati komunikacija.
Didelis ačiū Florianui Ruessui už jo laiko prisidėjimą prie šio straipsnio. Norėdami gauti daugiau informacijos apie jo darbą ir ekstremalių aplinkos buveinių dizainą, apsilankykite jo tinklalapyje: HE-squared.com.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie mėnulio apgyvendinimo ateitį, apsilankykite Mėnulio draugijoje ir bendradarbiaujančiame šaltinyje „Lunarpedia“.
