Der er planer om at bygge en bemandet base på Månen. Som du sandsynligvis ville have gættet, er der ganske mange farer og farer ved at sende menneskeheden tilbage for at etablere månens ”fast ejendom”. Det er alt sammen meget godt, men hvordan får vi det første fodfæste i månens regolit? Hvad er den bedste form for habitatstruktur, der kan bygges, så den bedst passer til vores behov? Disse spørgsmål har nogle åbenlyse og ikke-så-indlysende svar fra strukturingeniører, der allerede offentliggør deres ideer og bygger prototyper ...
I del 1 af denne miniserie om "Bygning af en månebase" blev nogle af farerne, som astronauter og fremtidige kolonister står overfor, skitseret. Månestøv kunne (med sandsynlighed) være en sundhedsrisiko, mikrometeoritter og andre hurtige projektiler kunne sprænge trykstrukturer, stærkt energiske partikler fra solen kunne bestråle ubeskyttede bosættelser, skader på maskiner kunne være forårsaget af vakuumet ... generelt en blandet pose med dårlig nyheder. Men hvis noget andet, har vi mennesker evnen til at slå odds og få succes (hvis politik og økonomi naturligvis tillader det!). Denne anden rate omhandler de strukturelle koncepter, der planlægges for at bedst tjene de første, midlertidige og permanente bosættelser på Månen, når vi overvinder alle odds.
“Bygning af en månebase” er baseret på forskning fra Haym Benaroya og Leonhard Bernold (“Teknik til månebaser“)
Der er foreslået mange typer strukturer til månekolonier. Men hovedfokus for mission planlæggere centrerer om omkostninger og effektivitet. Strukturer, der er fremstillet på Jorden, er levedygtige, men de skal være meget lette for at muliggøre let lancering ud af jordens dybe tyngdepunktsbrønd. Det forventes generelt, at de første baser, der skal etableres på månens overflade, skal bygges på Jorden, men når en basis af operationer er oprettet med en kontingent af menneskelige (og måske robot) arbejdere / bosættere, bør lokale materialer udvindes og levesteder fremstillet in situ (dvs. bygget på Månen). Nogle af de strukturer, der i øjeblikket overvejes, er detaljeret nedenfor.
Oppustelig design
Oppustelige levesteder har altid været en favorit, hvilket optimerer beboelsesområdet, mens der bruges lette materialer. Da månen ikke har nogen atmosfære (bortset fra at nogle meget holdige gasser, der "udgasseres" fra dens overflade), ville ethvert habitat være nødvendigt at blive meget presset for at simulere den jordiske atmosfære (til ca. 1 atmosfære eller 101.325 Pa) og atmosfæriske gasmængder. På grund af de høje kræfter, der virker udad (ved det opretholdede gastryk), kan en oppustelig strukturel integritet garanteres. Hvis man antager, at membranen på det oppustelige er stærk nok, bør risikoen for depressurisering være lav.
Der er imidlertid et massivt problem med gummibåde. I et miljø, der er så vakuumlignende som Månens, er der ringe beskyttelse mod mikrometeoritter (små, naturlige rumsten eller menneskeskabte rumrester). Katastrofisk depressurisering kan forekomme, hvis et projektil med høj hastighed forårsager en svaghed i membranen. Der er nogle løsninger, såsom at dække de oppustelige levesteder med et lag af beskyttende regolit, og omfattende fejlsikkerhedsskabe skal indføres.
Ét design (afbildet til venstre) bruger oppustelige "puder" til at skabe en kubisk form (snarere end den mere naturlige sfæriske form). Mange af disse puder kan justeres og tilføjes for at skabe en voksende bygning. De ville opretholde deres form ved at bruge høje trækstråler til at kæmpe mod det bælgende membranmateriale. Regolith yder beskyttelse mod mikrometeoritter og solstråling.
Erectables
Klassiske erektiver er omfattende testet og er en etableret form for konstruktion. Med et fokus på lette montering involverer en plan afsendelse af komponenter til en lav jordbane. En ramme kan let opføres og fungere som en tetrahedral, hexahatedral eller oktaedral form, hvorpå man kan basere designet på et simpelt habitatmodul. Når det er afsluttet, kunne modulet sendes til Månen, hvor det styres til en blød landing. Denne metode bruger eksisterende teknologi og kan være et af de mere gennemførlige begreber ved at starte en Månebase. En grundlæggende struktur kunne også konstrueres på månens overflade på lignende måde.
Lokale materialer
I sidste ende håbes det, at en bebyggelse på Månen har en infrastruktur, der er i stand til at udvinde lokale materialer, fremstille grundlæggende mængder og konstruere strukturer med ringe eller ingen input fra Jorden. Denne grad af autonomi ville være påkrævet, hvis en blomstrende månebase skal lykkes.
For at opretholde lufttæthed inden for levestederne er det imidlertid nødvendigt at fremstille en ny form for beton. Alle komponenter til en månebetonblanding kan findes på Månen, skønt vand (og derfor brint) vil have en præmie. Da månen er svovlrig, kan der oprettes en anden type beton (minus behovet for vand) for at hjælpe med opbygningen af buede og kupplede levesteder. Nogle "geotekstiler" kan også fremstilles via noget avanceret raffinering, hvilket skaber filmagtige materialer til at forsegle naturtyper.
Bygning ved hjælp af lokalt udvindede materialer vil sandsynligvis være en af de mere avancerede konstruktionsmetoder på Månen, så i det mindste i de første trin vil bosættere være afhængige af Jorden for støtte.
Lavaslanger
Gamle lavarør under månens overflade findes og kan bruges af kolonister. Brug af naturlige hulersystemer vil have mange fordele, primært at der kræves minimal konstruktion. Mange fortalere for denne plan påpeger, at der er for mange risici forbundet med overfladen strukturer, hvorfor ikke bruge naturligt husly i stedet? Lavaslanger kan forbindes sammen, hvilket tillader betydelige bosættelser, også kan de let forsegles, hvilket giver mulighed for trykholdende levesteder. Månekolonister vil også være tilstrækkeligt beskyttet mod mikrometeoritter og solstråling.
Rovers
For at bygge bro mellem en immobil base og en meget mobil rover kan den første base bestå af bosættere, der bor og rejser i en roving Månebase. Faktisk antyder mange designere, at denne løsning kan være et langsigtet svar på fremtiden for en koloni på Månen. I modsætning til den nuværende måne "Moon Buggy" (afbilledet), fremtidige rovere ville være store og rumme flere mennesker i en kabine under tryk. Brug af rovere som base kan negativt påvirke processer kun statiske, permanente baser kan opnås (dvs. landbrugsaktiviteter), men en svævende base ville give bosættere frihed til at bevæge sig når og hvor det er nødvendigt rundt om månelandskabet.
- Bygning af en månebase: Del 1 - Udfordringer og farer
- Opbygning af en månebase: Del 2 - Habitatkoncepter
- Bygning af en månebase: Del 3 - Strukturelt design
- Bygning af en månebase: Del 4 - Infrastruktur og transport
“Bygning af en månebase” er baseret på forskning fra Haym Benaroya og Leonhard Bernold (“Teknik til månebaser“)
