בניית בסיס ירח: חלק 4 - תשתיות ותחבורה

Pin
Send
Share
Send

בתקופה המרתקת אך המאתגרת הזו של חקר החלל, הזמן מתקרב במהירות לתפיסות עיצוביות רציניות עבור בתי הגידול הראשונים שייבנו על נוף הירח. במאמרים קודמים בחנו את הסכנות הכרוכות במאמץ כזה, בדקנו את המבנים העומדים לרשותנו, אפילו פירטנו מבנה דמוי האנגר מסוים שעשוי להשתמש בחומרים ממוקשים מקומית. כעת אנו בוחנים את האלמנטים התשתיתיים האפשריים הדרושים לתמיכה במושבה בת-קיימא על הירח. פלוריאן רואס, מהנדס מבנים שעובד על עתיד בתי הגידול בסביבות קיצוניות, לקח זמן גם עם מגזין החלל כדי לתת את דעותיו על עתיד האנושות על אדמת ירח ...

דמיין לעצמך שאתה מנסה לבנות מבנה על פני הירח. שני המכשולים הגדולים ביותר שבהם יתקלו מתיישבי הירח הם כוח המשיכה הנמוך מאוד והאבק הדק הגורם לכל מיני סוגיות בנייה. למרות שסביר להניח כי בתי הגידול הראשונים ייבנו על ידי תהליכים אוטומטיים לפני שהאנושות אפילו תניח את הירח, ייצור תשתית התיישבות יהווה דאגה ראשונה עבור המהנדסים, כך שניתן יהיה לבצע יעילות ככל האפשר של הבנייה.

תשתיות יהיו אחד הגורמים החשובים ביותר הנוגעים למתכנני המשימה. איך יוצרו חומרי בניין? כיצד יסופק חומר לעובדי בניין? כיצד יסופקו מים ומזון יקרים למושבת הירח הנהדרת? האם רכבי אספקה ​​יכולים לעבור מא 'ל-ב' במאמץ מועט?

דוגמאות היסטוריות ליעילותה של תשתית תחבורה יעילה ניתן לראות בהתגברות הערים סביב נהרות (באופן מסורתי הדרך המהירה ביותר להובלת אנשים וחומרים ברחבי מדינה). התעלות סייעו בהפיכתן לחיים בערים במהלך המהפכה התעשייתית בבריטניה בסוף המאה ה -18. מכיוון שקווי הרכבת קישרו את מזרח ומערב צפון אמריקה במחצית האחרונה של המאה ה -19, נחוותה האצה בגידול האוכלוסייה על ידי אנשים שעקרו ו"החמיאו "את אדמות החווה החדשות והנגישות. במהלך 50 השנים האחרונות, "אפקט הכביש המהיר בדרום קליפורניה" אחראי להפצת תחנות דלק, מסעדות, חנויות, ואחריה אזורי מגורים לעובדים - בסופו של דבר עיירות וערים שלמות מבוססות על נוחות הגישה לתחבורה.

הקולוניזציה המאוישת בעתיד של הירח ומאדים תהיה ככל הנראה מבוססת על מנהל דומה; ההצלחה של יישוב ירחי תלויה במידה רבה ביעילות של מבנה התובלה.

נראה כי מרבית התחבורה סביב הירח תהיה תלויה בשיטות גלגליות, בעקבות כלי רכב יבשתיים ובחנו את "באגי ירח" ממשימות אפולו בשנות ה -60 וה -70. עם זאת ישנם כמה חסרונות משמעותיים. פלוריאן רואס, מהנדס מבנים ומשתף פעולה עם הים בנארויה (שפרסום המאמר מבוסס על כך) מציין כמה בעיות במצב התחבורה הזה:

לכל משימה תמיד יהיה צורך בהובלה פרטנית והפתרון הברור הוא איזה רכב גלגלים. אבל יש כמה סוגיות חמורות עם הפיתרון הזה:

  • משיכה מופחתת. 1/6 כוח המשיכה ואדמת הירח הופכים את המתיחה לבעיה ממש כמו [The Rovers Exploring Rovers] הרוח וההזדמנות במאדים אפשר להיתקע בקלות או צריך כוח רב כדי לעקוף את עצמך.
  • אבק. ניסיון אפולו מראה כי הרבה אבק מונע על ידי כלי רכב גלגלים. אבק זה מסוכן למכונות ולבני אדם בעת נשימה.”

- פלוריאן רואס (תקשורת פרטית)

כך שנסוע ב"כרכרת דיונה "שונה לא יכול להיות התשובה לבסיס ירח מבוסס, תידרש איזושהי צורה של תשתית דרכים אם תשתמש בהובלת גלגלים.

הפרעה באבק על פני הירח רחוקה מלהיות בעיה מינורית. מהניסיון של נאס"א במשימות אפולו, התורם הגדול ביותר לייצור אבק היה ההמראה והנחיתה של מודולי ירח. 50% מהרגולית הוא קטן יותר מחול עדין וכ 20% - קטן יותר מה- 0,02 מ"מ "המאובקים" ששמרו על הדפסי האתחול הראשונים של ניל ארמסטרונג. זהו מרכיב דק מאוד זה של הרגוליט שיכול לגרום לשלל בעיות מכניות ובריאות:

  1. ליקוי ראייה
  2. קריאות מכשירים שגויות
  3. ציפוי אבק
  4. אובדן משיכה
  5. סתימת מנגנונים
  6. שחיקה
  7. בעיות בקרה תרמית
  8. חותם כשלים
  9. שאיפה

נראה אפוא ברור כי יש לשמור על יצירת אבק למינימום היחיד שכן גורם זה יכול להוות מכשול חמור לתשתיות היישוב.

דרכים הן התשובה המושלמת למושבת הירח החדשה. הם יספקו לרכבים עם גלגלים את המתיחה הנחוצה (ובכך יש אפקט דפוק עם יעילות הדלק של הרכב) ועשויים להפחית משמעותית את כמות מתלי האבק, במיוחד אם משטח הכביש מוגבה מעל הרגוליט שמסביב. עם זאת, לכבישים חסרונות. הם יקרים מאוד ועשויים להיות קשים מאוד לבנייה. מיזוג רגוליט ליצירת משטח קשוח עשוי להיות תשובה, אך כפי שצוין על ידי רואס, "... זה דורש אנרגיות אדירות, שלא ניתן לספק באמצעות כוח סולארי בלבד." אז תידרש צורה חלופית של אנרגיה כדי לבצע קונסטרוקציה כזו.

למרות שבניית כבישים תהיה רצויה ביותר, יתכן שהיא לא אפשרית, לפחות בשלבים המוקדמים של התפתחות יישוב הירח. התפתחות מתפתחת אחת בהובלת חלל חלופית היא שיטת ההמראה והנחיתה האנכית, אך כאמור, המראה והנחתה המופעלת באמצעות טילים מייצרים כמויות אדירות של אבק. אך אם יהיו בסיסים מרובים על הירח, זו עשויה להיות אפשרות, "… הרבה אנשים ממליצים על פתרונות שונים למסלולי טיול שישמשו לעתים קרובות כמו להגיע מכרית הנחיתה ליישוב או מיישוב אחד למשנהו." רויס מוסיף.

פיתרון נוסף הוא צורת הובלה מבוססת. הימנעות לחלוטין ממגע עם פני השטח, ובכך לכרות אבק ולהימנע ממכשולים, רכבל ירחי עשוי להיות אפשרות ברת קיימא. נראה כי רשת תובלה כזו תהיה יעילה ביותר. "אפשר להרחיב על פני הירח טווחים גדולים מאוד ולכן עלות התשתית אינה מופרזת", מציין רואס. מתכננים להתיישבות ירח בוחנים ברצינות אפשרות זו.

במבט לאחור על המאמרים הקודמים בסדרה, פלוריאן רוס מעיר בשאלה האם בסיסי ירח יכולים להיות ניידים ומצביע על כמה מהקשיים הקשים שעומדים בפני מתכנני ההתיישבות אם יש להשתמש בחומרים ממוקשים באופן מקומי:

אני לא חובב גדול של בסיסים ניידים. מערכת כזו הכוללת ייצור חשמל, תקשורת ובעיקר הגנה מפני מטאורואידים וקרינה לטווח הארוך, לא נראית לי ריאלית. אך ניתן היה לעצב את לחץ הרכבים הגלגלים המסוגלים לשרת משימות מדעיות של מספר ימים. זה יהיה פיתרון טוב להרחבת היכולות של בסיס קבוע.

חומרים מקומיים הם נושא מכריע ועם זאת קשה. המחקר שלי עד כה הראה שרק לאחר שנוכחה נוכחות מסוימת וניסיון עם סוגיות וחומרים ירחיים, היינו בעמדה להעז ולבנות בתי גידול מחומרים מקומיים. בוודאי שלא לפני שהאדם פונה לירח. ושכחו בבקשה מבטון הירח המצוטט! יש כל כך הרבה מפזרי ראווה לחומר הדמיוני הזה שאני אפילו לא רוצה להתחיל להזכיר אותם. יישום החומר המקומי המוקדם היחיד שאני רואה הוא הגנת מטאורואידים וקרינה באמצעות רגוליט כחומר מיגון.

  • בניית בסיס ירח: חלק 1 - אתגרים וסיכונים
  • בניית בסיס ירח: חלק ב '- מושגי בית גידול
  • בניית בסיס ירח: חלק 3 - תכנון מבני
  • בניית בסיס ירח: חלק 4 - תשתיות ותחבורה

"בניית בסיס ירח" מבוסס על מחקר של חיים בנארויה ולאונרד ברנולד ("הנדסת בסיסי ירח“)

בנוסף ראיון בלעדי עם פלוריאן רואס, מהנדס מבני גידול קיצוני ומייסד בתי גידול לסביבות קיצוניות - HE2

-פלוריאן רואס, תקשורת פרטית.

תודה רבה לפלוריאן רויס ​​על זמנו בתרומה למאמר זה. למידע נוסף על עבודותיו ועל עיצובי גידול סביבתיים קיצוניים, בקר באתר האינטרנט שלו בכתובת: HE-squared.com.

למידע נוסף על עתיד התיישבות הירח, בדוק את חברת ירח ואת המשאב השיתופי, לונארפדיה.

Pin
Send
Share
Send

צפו בסרטון: How We Could Build a Moon Base TODAY  Space Colonization 1 (נוֹבֶמבֶּר 2024).