U ovom uzbudljivom, ali izazovnom razdoblju istraživanja svemira, vrijeme se brzo približava ozbiljnim dizajnerskim konceptima za prva staništa koja će se graditi na mjesečevom krajoliku. U prethodnim smo člancima ispitali opasnosti povezane s takvim nastojanjem, pregledali strukture koje su nam dostupne, čak smo detaljno opisali određenu strukturu sličnu hangaru koja bi mogla koristiti materijale koji se lokalno miniraju. Sada proučavamo moguće elemente infrastrukture koji će biti potrebni za podršku održive kolonije na Mjesecu. Florian Ruess, strukturalni inženjer koji radi na budućnosti staništa u ekstremnim okruženjima, također je trebao neko vrijeme s Space Magazinom da iznese svoje mišljenje o budućnosti čovječanstva na mjesečevom tlu ...
Zamislite da pokušate izgraditi strukturu na površini Mjeseca. Dvije najveće prepreke na koje će naići prvi lunarni doseljenici su vrlo niska gravitacija i sitna prašina koje uzrokuju sve vrste građevinskih problema. Iako se čini vjerojatnim da će prva staništa biti izgrađena automatiziranim procesima prije nego što čovječanstvo uopće zakorači na mjesec, izrada infrastrukture za naseljavanje od inženjera će biti najvažnija briga, tako da izgradnja može biti što efikasnija.
Infrastruktura će biti jedan od najvažnijih čimbenika koji se tiču planera misije. Kako će se izrađivati građevinski materijali? Kako će se materijal isporučiti građevinskim radnicima? Kako će se dragocjena voda i hrana opskrbljivati u mlađoj lunarnoj koloniji? Može li opskrbljivanje vozila ići od A do B uz malo napora?
Povijesni primjeri djelotvornosti prometne infrastrukture mogu se vidjeti u združivanju gradova oko rijeka (tradicionalno najbrži način prijevoza ljudi i materijala po nekoj zemlji). Kanali su bili ključni za oživljavanje gradova tijekom industrijske revolucije u Velikoj Britaniji krajem 18. stoljeća. Kako su željezničke pruge povezivale Istok i Zapad Sjeverne Amerike u posljednjoj polovici 19. stoljeća, ubrzanje rasta stanovništva doživjeli su ljudi koji su iskorenirali i „udomljavali“ nova, dostupna poljoprivredna zemljišta. Tijekom posljednjih 50 godina, efekt autoceste u Južnoj Kaliforniji odgovoran je za širenje benzinskih postaja, restorana, trgovina, a slijede stambeni prostori za radnike - na kraju se čitavi gradovi temelje na jednostavnosti pristupa prijevozu.
Buduća kolonizacija Mjeseca i Marsa najvjerojatnije će se temeljiti na sličnom principu; uspjeh lunarnog naselja uvelike će ovisiti o učinkovitosti transportne strukture.
Izgleda da će većina prijevoza oko Mjeseca ovisiti o metodama na kotačima, slijedeći od zemaljskih vozila i isprobanih „mjesečevih bubica“ iz misija Apolon u šezdesetim i 70-ima. Postoje ipak značajni nedostaci. Baveći se ovim problemom, Florian Ruess, stručni inženjer i suradnik s Haymom Benaroyom (čija se publikacija temelji na ovom članku) ističe neke probleme s ovim načinom prijevoza:
“Za bilo koju misiju uvijek će postojati potreba za pojedinačnim prijevozom i očito je rješenje vozilo na kotačima. Ali postoji nekoliko ozbiljnih problema s ovim rješenjem:
- Smanjena vuka. 1/6 gravitacije i lunarno tlo stvaraju vuču problem baš poput [Duha i mogućnosti Mars-a] na Marsu se čovjek može lako zaglaviti ili trebati mnogo snage da biste ga zaobišli.
- Prašina. Iskustvo Apolona pokazuje da se puno prašine sakuplja s vozilima na kotačima. Ova prašina je opasna za strojeve i ljude pri udisanju.”
- Florian Ruess (privatna komunikacija)
Dakle, putovanje u modificiranom „dunjaluku“ možda nije odgovor za uspostavljenu mjesečevu bazu, potreban bi bio neki oblik cestovne infrastrukture ako se koristi prijevoz na kotačima.
Uznemiravanje prašine na mjesečevoj površini daleko je od malog problema. Iz NASA-inog iskustva s Apollo misijama, daleko najveći doprinos stvaranju prašine bilo je polijetanje i slijetanje lunarnih modula. 50% regolita manje je od sitnog pijeska i otprilike 20% manje je od "prašnjavih" 0,02 mm koji su sačuvali prve otiske čizama Neila Armstronga. Upravo ta vrlo fina komponenta regolita može uzrokovati mnoštvo mehaničkih i zdravstvenih problema:
- Oštećenje vida
- Neispravna očitanja instrumenta
- Praškasti premaz
- Gubitak vuče
- Začepljenje mehanizama
- abrazija
- Problemi s termičkom kontrolom
- Kvarovi brtve
- Udisanje
Stoga se čini očitim da stvaranje prašine treba održavati do minimalnog minimuma, jer bi taj faktor mogao biti ozbiljna prepreka za infrastrukturu naselja.
Ceste bi bile savršen odgovor na novu lunarnu koloniju. Omogućili bi vozilima na kotačima prijeko potrebnu vuču (na taj način imali udarni učinak na ekonomičnost goriva u vozilu) i mogli bi značajno smanjiti količinu suspenzije prašine, pogotovo ako se površina ceste podigne iznad okolnog regolita. Ceste, međutim, imaju svoje nedostatke. Oni su iznimno skupi i mogu ih biti vrlo teški za izgradnju. Zbližavanje regolita da stvori čvrstu površinu može biti odgovor, ali kako je rekao Ruess, "... za to su potrebne ogromne energije koje samo solarna energija ne može pružiti." Tako da bi za takvu konstrukciju bio potreban alternativni oblik energije.
Iako bi izgradnja cesta bila vrlo poželjna, možda neće biti moguća, barem u ranim fazama razvoja lunarnih naselja. Jedan od najnovijih razvojnih problema u alternativnom svemirskom prijevozu je metoda vertikalnog polijetanja i slijetanja, ali kao što je prethodno navedeno, uzlijetanje i slijetanje raketa s pogonom stvara ogromne količine prašine. Ali ako na Mjesecu ima više baza, to bi mogla biti mogućnost, "... mnogi ljudi preporučuju različita rješenja za rute koje će se često koristiti poput prelaska od slijetanja do naselja ili od jednog do drugog naselja." Dodaje Ruess.
Drugo rješenje je uspostavljeni oblik prijevoza. Potpuno izbjegavajući kontakt s površinom, smanjujući na taj način prašinu i izbjegavajući prepreke, lunarna žičara mogla bi biti održiva mogućnost. Čini se vjerovatno da bi takva mreža žičara bila visoko učinkovita. "Na Mjesecu će biti mogući vrlo veliki rasponi, a zbog toga infrastrukturni troškovi nisu pretjerani", ističe Ruess. Planinari naselja lunarnih naselja ozbiljno razmatraju ovu mogućnost.
Osvrćući se na prethodne članke u nizu, Florian Ruess komentira mogu li lunarne baze biti pokretne i ukazuje na neke od ozbiljnih poteškoća s kojima se susreću planeri naseljavanja ako se trebaju koristiti materijal koji se minira na lokalnoj razini:
“Nisam veliki ljubitelj mobilnih baza. Takav sustav koji uključuje proizvodnju električne energije, komunikacije i posebno dugoročnu zaštitu od meteoroida i zračenja ne čini mi se izvedivim. Ali vozila na kotačima mogla bi biti pod pritiskom dizajna koja mogu služiti višednevne znanstvene misije. Ovo bi bilo dobro rješenje za proširenje mogućnosti stalne baze.
“Lokalni materijali ključno su, ali i teško pitanje. Moja dosadašnja istraživanja pokazala su da bismo se tek nakon što je utvrđena određena prisutnost i stečeno iskustvo s lunarnim pitanjima i materijalima mogli usuditi i graditi staništa od lokalnih materijala. Svakako ne prije nego što čovjek zakorači na Mjesec. I molim vas zaboravite na citirani lunarni beton! Toliko je izloženih materijala za ovaj imaginarni materijal da ih uopće ne želim početi spominjati. Jedina rana lokalna primjena materijala koju vidim je zaštita od meteoroida i zračenja koristeći regolit kao zaštitni materijal.”
- Izgradnja baze Mjeseca: 1. dio - Izazovi i opasnosti
- Izgradnja baze Mjeseca: 2. dio - Pojmovi staništa
- Izgradnja baze Mjeseca: Dio 3 - Strukturni dizajn
- Izgradnja baze Mjeseca: Dio 4 - Infrastruktura i transport
"Izgradnja baze Mjeseca" temelji se na istraživanju Hayma Benaroye i Leonharda Bernolda ("Inženjering lunarnih baza“)
Plus ekskluzivni intervju s Florianom Ruessom, inženjerom ekstremnog staništa i osnivačem Habitats for Extreme Environment - NJ.E.2
-Florian Ruess, privatna komunikacija.
Zahvaljujem Florianu Ruessu na vremenu koji je doprinio ovom članku. Za daljnje informacije o njegovu radu i dizajnu staništa ekstremnih okoliša posjetite njegovu web stranicu na: HE-squared.com.
Da biste saznali više o budućnosti lunarnog naselja, pogledajte Mjesečevo društvo i zajednički izvor, Lunarpedia.
