Az űrkutatás ezen izgalmas, de kihívást jelentő időszakában gyorsan közeledik az idő a komoly tervezési koncepciókhoz az első élőhelyek számára, amelyeket a holdi tájra építenek. Az előző cikkekben megvizsgáltuk az ilyen erőfeszítésekkel járó veszélyeket, megvizsgáltuk a rendelkezésünkre álló szerkezeteket, még egy konkrét hangár-szerű szerkezetet részleteztünk, amelyben helyileg bányászott anyagokat lehet használni. Most megvizsgáljuk azokat a lehetséges infrastrukturális elemeket, amelyekre szükség lesz egy életképes kolónia támogatására a Holdon. Florian Ruess, a szélsőséges környezetben élőhelyek jövőjével foglalkozó építőmérnök szintén eltartott egy kis időt a Space Magazine-val, hogy véleményt nyilvánítson az emberiség jövőjéről a hold talaján ...
Képzelje el, hogy megpróbál egy szerkezetet felépíteni a Hold felületére. Az első hold-letelepedőknek a két legnagyobb akadálya a nagyon alacsony gravitáció és a finom por, amely mindenféle építési problémát okoz. Noha valószínűnek tűnik, hogy az első élőhelyeket automatizált folyamatok fogják építeni, még mielőtt az emberiség még a holdra is helyezkedik, a települési infrastruktúra előállítása elsődleges fontosságú lesz a mérnökök számára, így az építkezés a lehető leghatékonyabb lehet.
Az infrastruktúra lesz a legfontosabb tényezők a missziótervezők vonatkozásában. Hogyan készülnek az építőanyagok? Hogyan szállítják az anyagokat az építőmunkásoknak? Hogyan juttatják el értékes vizet és ételeket a kezdő holdkolóniához? A szállító járművek kevés erőfeszítéssel haladhatnak az A és B között?
A hatékony közlekedési infrastruktúra hatékonyságának történelmi példái a folyók körüli városok összekapcsolódásában láthatók (hagyományosan az emberek és anyagok szállításának leggyorsabb módja egy ország körül). A csatornák nélkülözhetetlen szerepet játszottak a városok életében az Egyesült Királyság ipari forradalma alatt, a 18. század végén. Mivel a XIX. Század utolsó felében a vasútvonal összekapcsolta Észak-Amerika keleti és nyugati részét, a népesség növekedésének felgyorsulását az emberek tapasztalhatták az új, elérhető mezőgazdasági területek kitoloncolása és „otthontartása” céljából. Az elmúlt 50 évben a „dél-kaliforniai autópálya-hatás” felelős a benzinkutak, éttermek, üzletek elterjedéséért, amelyet munkavállalók lakónegyedében követtek el - végül egész városok a szállításhoz való könnyű hozzáférhetőségre épülnek.
A Hold és a Mars jövőbeli, ember nélküli gyarmatosítása valószínűleg hasonló elvre épül; a holdi település sikere nagyban függ a szállítási struktúra hatékonyságától.
Valószínűnek tűnik, hogy a Hold körüli szállítás nagy része kerekes módszerektől függ, a szárazföldi járművektől és az 1960-as és 70-es évek Apollo misszióiból kipróbált és bevált „holdkocsikig”. Van azonban néhány jelentős hátrány. Ennek a kérdésnek a megoldására Florian Ruess, építészmérnök és Haym Benaroya közreműködője (akinek a közzététele a cikkben található) rámutat néhány problémára e szállítási móddal kapcsolatban:
“Minden küldetéshez mindig szükség lesz egyéni szállításra, és a nyilvánvaló megoldás egy kerekes jármű. De van néhány komoly probléma ezzel a megoldással:
- Csökkentett tapadás. Az 1/6 gravitáció és a holdtalaj a vontatást olyan problémává teszi, mint a [Mars felfedező útvonalak] szelleme és lehetősége a Marson, amely könnyen elakadhat, vagy ha sok energiára van szükség, hogy megkerülje.
- Por. Az Apollo tapasztalata azt mutatja, hogy a poros járműveket sok por szelektálja. A por belélegezve veszélyes a gépekre és az emberekre.”
- Florian Ruess (magánkommunikáció)
Tehát előfordulhat, hogy egy módosított „dűnás buggyos” körüli utazás nem a válasz egy megalapozott holdi bázisra, valamiféle közúti infrastruktúrára lenne szükség, ha kerekes szállítást használnak.
A por zavarása a holdfelületen messze nem jelent kisebb problémát. A NASA által az Apollo missziókkal szerzett tapasztalatok alapján a porképződéshez messze a legnagyobb mértékben hozzájárult a holdmodulok felszállása és leszállása. A regolith 50% -a kisebb, mint a finom homok, és körülbelül 20% -a kisebb, mint a „poros” 0,02 mm-nél, amely megőrizte Neil Armstrong első csomagtartó nyomatait. A regolithnak ez a nagyon finom eleme okozhat számos mechanikai és egészségügyi problémát:
- Látáskárosodás
- Helytelen műszerértékek
- Porbevonat
- A vontatás elvesztése
- A mechanizmusok eltömődése
- Kopás
- Hőszabályozási problémák
- Zárja le a hibákat
- Belélegzés
Ezért nyilvánvalónak tűnik, hogy a porképződést minimális szinten kell tartani, mivel ez a tényező súlyos akadályt jelenthet a település infrastruktúrájában.
Az utak lennének a tökéletes válasz az új holdi kolóniára. Ezek biztosítják a kerekes járművek számára a nagyon szükséges tapadást (így kopogtató hatással vannak a jármű üzemanyag-hatékonyságára), és jelentősen csökkenthetik a porfelfüggesztés mennyiségét, különösen, ha az útfelületet a környező regolith fölé emelik. Az utaknak azonban vannak hátrányai. Óriási költségek és nagyon nehéz építeni. A válasz az, hogy a regolith kemény felületet képezzen, de amint azt Ruess rámutatott: „... ez hatalmas energiákat igényel, amelyeket önmagában a napenergia nem tud biztosítani.” Tehát alternatív energiaformára lenne szükség egy ilyen konstrukció végrehajtásához.
Noha az útépítés nagyon kívánatos, lehet, hogy nem lehetséges, legalább a holdi település fejlődésének korai szakaszában. Az alternatív űrkocsi szállításában felmerülő egyik fejlemény a vertikális felszállási és leszállási módszer, de ahogy korábban megállapítottuk, a rakétahajtású felszállás és leszállás hatalmas mennyiségű port hoz létre. De ha több bázis található a Holdon, akkor ez lehetőség lehet: „... sokan különböző megoldásokat javasolnak olyan útvonalakra, amelyeket gyakran használnak, például a leszállópadról a településre vagy az egyik településről a másikra történő eljutáshoz”. Ruess hozzáteszi.
Egy másik megoldás a bevált szállítási formák. A felülettel való érintkezés teljes elkerülése, a por lecsökkentése és az akadályok elkerülése érdekében a holdi felvonó megvalósítható lehet. Valószínűnek tűnik, hogy egy ilyen felvonószállító hálózat rendkívül hatékony. „Nagyon nagy távolságok lesznek lehetséges a Holdon, ezért az infrastruktúra költsége nem túlzott”, rámutat Ruess. A holdi települési tervezők ezt a lehetőséget komolyan mérlegelik.
Visszatekintve a sorozat korábbi cikkeire, Florian Ruess megjegyzi, hogy a holdbázisok mozgathatók-e, és rámutat néhány súlyos nehézségre, amellyel a településtervezők szembesülnek, ha helyben bányászott anyagokat használnak:
“Nem vagyok nagy rajongója a mobil bázisoknak. Egy ilyen rendszer, amely magában foglalja az energiatermelést, a kommunikációt és különösen a hosszú távú meteoroid- és sugárvédelmet, számomra nem tűnik megvalósíthatónak. A kerekes járművek azonban nyomás alatt állhatnak, és több napos tudományos küldetéseket tudnak szolgálni. Ez jó megoldás lehet az állandó bázis lehetőségeinek bővítésére.
“A helyi anyagok kritikus, ám mégis nehéz kérdés. Eddig végzett kutatásom kimutatta, hogy csak egy bizonyos jelenlét megállapítása és a holdi kérdésekkel és anyagokkal kapcsolatos tapasztalatok megszerzése után képesek vagyunk merni és helyi anyagokat építeni. Természetesen csak azelőtt, hogy az ember lábát állítja a Holdra. És kérlek, felejtsd el a sokat idézett holdbetont! Annyira sok showstopper van ehhez a képzeletbeli anyaghoz, hogy nem is akarom elmondani őket. Az egyetlen korai helyi anyagkezelés, amelyet látok, a meteoroid és a sugárvédelem, amely regolithot használ árnyékoló anyagként.”
- Holdbázis építése: 1. rész - Kihívások és veszélyek
- Holdbázis építése: 2. rész - Élőhely-koncepciók
- Holdbázis építése: 3. rész - Szerkezeti tervezés
- Holdbázis építése: 4. rész - Infrastruktúra és közlekedés
A „Holdbázis kiépítése” Haym Benaroya és Leonhard Bernold („Hold bázisok tervezése“)
Ezenkívül exkluzív interjú Florian Ruess-szel, a szélsőséges élőhelyek építőmérnökével és a szélsőséges környezetekre szolgáló élőhelyek alapítójával - HE2
-Florian Ruess, magán kommunikáció.
Nagyon köszönöm Florian Ruess-nek azért, hogy ide érte a cikk írását. A munkájáról és a szélsőséges környezeti élőhelyek kialakításáról további információt a következő webhelyen talál: HE-squared.com.
A holdi település jövőjével kapcsolatos további információkért nézze meg a Hold Társaságot és az együttműködési forrást, a Lunarpedia-t.
