Bu heyecan verici ama zorlu uzay keşif döneminde, ay manzarası üzerine inşa edilecek ilk habitatlar için ciddi tasarım konseptleri için zaman hızla yaklaşıyor. Önceki makalelerde, böyle bir çaba ile ilişkili tehlikeleri inceledik, bizim için mevcut yapılara baktık, hatta yerel olarak mayınlı malzemeler kullanabilen hangar benzeri bir yapıyı ayrıntılı olarak detaylandırdık. Şimdi, Ay'da uygun bir koloniyi desteklemek için gerekli olacak olası altyapı öğelerini inceliyoruz. Aşırı ortamlardaki yaşam alanlarının geleceği üzerinde çalışan bir yapısal mühendis olan Florian Ruess, Uzay Dergisi ile de insanlığın ay toprağındaki geleceği hakkında görüşlerini bildirmek için biraz zaman aldı ...
Ay'ın yüzeyinde bir yapı inşa etmeye çalıştığınızı düşünün. İlk ay yerleşimcilerinin karşılaşacağı en büyük engellerden ikisi, çok düşük yerçekimi ve her türlü inşaat sorununa neden olan ince tozdur. İlk habitatların insanlık aya bile ayak basmadan otomatik süreçlerle inşa edilmesi muhtemel görünse de, bir yerleşim altyapısının üretimi mühendisler için birincil bir endişe kaynağı olacaktır, böylece inşaat mümkün olduğunca verimli hale getirilmelidir.
Altyapı, görev planlayıcılarıyla ilgili en önemli faktörlerden biri olacaktır. Yapı malzemeleri nasıl üretilecek? İnşaat işçilerine malzeme nasıl tedarik edilecek? Değerli su ve yiyecekler yeni başlayan ay kolonisine nasıl sağlanacak? Tedarik araçları A'dan B'ye az çaba ile gidebilir mi?
Etkili bir ulaşım altyapısının etkinliğinin tarihi örnekleri, nehirlerin çevresindeki şehirlerin birleşiminde görülebilir (geleneksel olarak insanları ve materyali bir ülke çapında taşımanın en hızlı yolu). Kanallar, 18. yüzyılın sonlarında İngiltere'de Sanayi Devrimi sırasında şehirleri hayata geçirmede etkili oldu. Demiryolu hatları 19. yüzyılın son yarısında Kuzey Amerika'nın Doğu ve Batı'sını birbirine bağladıkça, nüfus artışındaki hızlanma yeni, erişilebilir tarım alanlarını kökünden söküp “ev sahipliği yapan” insanlar tarafından yaşanmıştır. Son 50 yılda, “Güney Kaliforniya otoyol etkisi” benzin istasyonları, restoranlar, dükkanların çoğalmasından ve ardından işçiler için yerleşim alanlarından sorumludur - sonuçta tüm kasabalar ve şehirler ulaşım kolaylığına dayanmaktadır.
Ay ve Mars'ın gelecekteki insanlı kolonizasyonu büyük olasılıkla benzer bir prensibe dayanacaktır; bir ay yerleşiminin başarısı büyük ölçüde ulaşım yapısının verimliliğine bağlı olacaktır.
Ay çevresindeki çoğu ulaşımın karasal araçlardan sonra tekerlekli yöntemlere bağlı olacağı ve 1960'larda ve 70'lerde Apollo misyonlarından "Ay arabaları" nı denediği ve test ettiği görülüyor. Bununla birlikte, bazı önemli dezavantajlar vardır. Bu sorunu ele alan, yapı mühendisi ve Haym Benaroya (bu makalenin yayını temel alınmıştır) ile işbirliği yapan Florian Ruess, bu ulaşım şekli ile ilgili bazı sorunlara dikkat çekiyor:
“Herhangi bir görev için her zaman bireysel ulaşım ihtiyacı olacaktır ve açık çözüm bazı tekerlekli bir araçtır. Ancak bu çözümle ilgili birkaç ciddi sorun var:
- Daha az çekiş gücü. 1/6 yerçekimi ve ay toprağı çekişi bir sorun haline getirir [Mars Keşif Gezicileri] Mars'taki Ruh ve Fırsat kolayca sıkışabilir veya etrafta dolaşmak için çok fazla güce ihtiyaç duyar.
- Toz. Apollo deneyimi, tekerlekli araçlar tarafından çok miktarda tozun havalandığını göstermektedir. Bu toz, solunduğunda makineler ve insanlar için tehlikelidir..”
- Florian Ruess (özel iletişim)
Bu nedenle, değiştirilmiş bir “kumul arabası” nda dolaşmak yerleşik bir Moon üssünün cevabı olmayabilir, tekerlekli ulaşım kullanılıyorsa bir tür yol altyapısına ihtiyaç duyulacaktır.
Ay yüzeyindeki rahatsız edici toz, küçük bir sorun olmaktan çok uzaktır. NASA’nın Apollo misyonlarıyla olan deneyiminden, toz üretimine en büyük katkısı, ay modüllerinin kalkış ve inişiydi. Regolitin% 50'si ince kumdan daha küçüktür ve yaklaşık% 20'si Neil Armstrong’un ilk çizme baskılarını koruyan “tozlu” 0.02 mm'den daha küçüktür. Bir dizi mekanik ve sağlık problemine neden olabilecek regolitin bu çok ince bileşenidir:
- Görme bozukluğu
- Yanlış cihaz okumaları
- Toz kaplama
- Çekiş kaybı
- Mekanizmaların tıkanması
- aşınma
- Termal kontrol problemleri
- Mühür arızaları
- soluk alma
Bu nedenle, toz faktörünün minimumda tutulması gerektiği açıktır, çünkü bu faktör yerleşim altyapısına ciddi bir engel oluşturabilir.
Yollar, yeni ay kolonisine mükemmel bir cevap olacaktır. Tekerlekli araçlara çok gerekli çekiş gücü sağlarlar (böylece aracın yakıt verimliliği ile bir çarpma etkisi yaratırlar) ve özellikle yol yüzeyi çevredeki regolitin üzerine kaldırılırsa toz süspansiyonu miktarını önemli ölçüde azaltabilirler. Ancak yolların dezavantajları vardır. Çok pahalılar ve inşa edilmesi çok zor olabilir. Sert bir yüzey oluşturmak için regolitin kaynaştırılması bir cevap olabilir, ancak Ruess tarafından belirtildiği gibi, “… bu sadece güneş enerjisi ile sağlanamayan muazzam enerjiler gerektirir.” Dolayısıyla, böyle bir yapıyı gerçekleştirmek için alternatif bir enerji biçimi gerekecektir.
Yol yapımı oldukça arzu edilir olsa da, en azından ay yerleşim gelişiminin ilk aşamalarında mümkün olmayabilir. Alternatif uzay taşımacılığında ortaya çıkan bir gelişme, dikey kalkış ve iniş yöntemidir, ancak daha önce belirtildiği gibi, roketle çalışan kalkış ve iniş büyük miktarda toz üretir. Ancak Ay'da birden fazla üs olması durumunda, bu bir olasılık olabilir, “… birçok insan iniş pistinden yerleşime veya bir yerleşimden diğerine sık sık kullanılacak yollar için farklı çözümler önermektedir” Ruess ekliyor.
Başka bir çözüm de yerleşik bir ulaşım şeklidir. Tamamen yüzeyle temastan kaçınmak, böylece tozu kesmek ve engellerden kaçınmak, bir ay teleferiği uygun bir olasılık olabilir. Böyle bir teleferik ulaşım ağının oldukça etkili olacağı muhtemeldir. “Ay'da çok büyük açıklıklar mümkün olacak ve bu nedenle altyapı maliyeti fahiş değil” diyor Ruess. Bu olasılık, ay yerleşim planlayıcıları tarafından ciddi bir şekilde değerlendirilmektedir.
Dizideki önceki makalelere baktığımızda Florian Ruess, ay tabanlarının hareketli olup olamayacağını yorumlar ve yerel olarak mayınlı malzemeler kullanılacaksa yerleşim planlamacılarının karşılaştığı ciddi zorlukların bazılarına dikkat çeker:
“Mobil üslerin büyük bir hayranı değilim. Enerji üretimi, iletişim ve özellikle uzun vadeli meteoroid ve radyasyondan korunmayı içeren böyle bir sistem benim için uygun görünmüyor. Ancak tekerlekli araçlar, birkaç gün süren bilim misyonlarına hizmet edebilecek basınçlı tasarımlar olabilir. Bu, kalıcı bir tabanın yeteneklerini genişletmek için iyi bir çözüm olacaktır.
“Yerel materyaller önemli ama zor bir konudur. Şimdiye kadar yaptığım araştırmalar, yalnızca belirli bir varlık belirlendikten ve ay sorunları ve malzemeleriyle ilgili deneyim kazanıldıktan sonra, yerel malzemelerden habitatlara cesaret edip inşa edebileceğimizi gösterdi. Kesinlikle insan Ay'a ayak basmadan önce değil. Ve lütfen çok alıntı yapılan ay betonunu unutun! Bu hayali malzeme için onlardan bahsetmeye bile başlamak bile istemediğim çok gösterişçi var. Gördüğüm tek erken yerel malzeme uygulaması, koruyucu malzeme olarak regolit kullanan meteoroid ve radyasyondan korunmadır.”
- Ay Üssü İnşa Etmek: Bölüm 1 - Zorluklar ve Tehlikeler
- Ay Üssü İnşa Etmek: Bölüm 2 - Habitat Kavramları
- Ay Üssü İnşa Etmek: Bölüm 3 - Yapısal Tasarım
- Ay Üssü İnşa Etmek: Bölüm 4 - Altyapı ve Ulaşım
“Ay Üssü İnşa Etmek” Haym Benaroya ve Leonhard Bernold (“Ay bazlarının mühendisliği“)
Ayrıca, aşırı habitat yapı mühendisi ve Aşırı Ortamlar için Habitatların kurucusu Florian Ruess ile özel bir röportaj - HE2
-Flor Ruess, özel iletişim.
Florian Ruess'e bu makaleye katkıda bulunduğu için teşekkür ederiz. Çalışmaları ve aşırı çevre habitat tasarımları hakkında daha fazla bilgi için şu web sitesini ziyaret edin: HE-squared.com.
Ay yerleşiminin geleceği hakkında daha fazla bilgi için Moon Society ve işbirlikçi kaynak Lunarpedia'ya bakın.
