CONSTRUYENDO UNA BASE LUNAR: PARTE 2 - CONCEPTOS DE HáBITAT

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Hay planes en marcha para construir una base tripulada en la Luna. Como probablemente habrás adivinado, hay bastantes peligros y peligros al enviar a la humanidad de regreso para establecer "bienes raíces" lunares. Todo esto está muy bien, pero ¿cómo lograremos ese primer punto de apoyo en el regolito lunar? ¿Cuál será la mejor forma de estructura de hábitat que se pueda construir para adaptarse mejor a nuestras necesidades? Estas preguntas tienen algunas respuestas obvias y no tan obvias de los ingenieros estructurales que ya publican sus ideas y construyen prototipos ...

En la Parte 1 de esta mini serie sobre "Construir una base lunar", se describieron algunos de los peligros que enfrentan los astronautas y los futuros colonos. El polvo lunar podría (con toda probabilidad) ser un riesgo para la salud, los micrometeoritos y otros proyectiles veloces podrían reventar estructuras presurizadas, las partículas altamente energéticas del Sol podrían irradiar asentamientos desprotegidos, el vacío podría causar daños a la maquinaria ... generalmente una bolsa mixta de mal Noticias. Pero, en todo caso, los humanos tenemos la capacidad de vencer las probabilidades y tener éxito (¡si la política y las finanzas lo permiten, por supuesto!). Esta segunda entrega se ocupa de los conceptos estructurales del hábitat que se están planificando para servir mejor a los primeros asentamientos provisionales y permanentes en la Luna cuando superamos todas las probabilidades.

"Construir una base lunar" se basa en la investigación de Haym Benaroya y Leonhard Bernold ("Ingeniería de bases lunares“)

Se han propuesto muchos tipos de estructura para las colonias lunares. Sin embargo, el enfoque principal para los planificadores de misiones se centra en el costo y la eficiencia. Las estructuras fabricadas en la Tierra, si bien son viables, tendrían que ser muy livianas para permitir un fácil lanzamiento desde el pozo gravitacional profundo de la Tierra. En general, se prevé que las primeras bases que se establecerán en la superficie lunar se construirán en la Tierra, pero una vez que se establezca una base de operaciones, con un contingente de trabajadores / colonos humanos (y tal vez robot), se deben extraer materiales locales. y hábitats fabricados en el lugar (es decir, construido en la Luna). Algunas de las estructuras que se están considerando actualmente se detallan a continuación.

Diseños inflables

Los hábitats inflables siempre han sido los favoritos, ya que optimizan el espacio vital mientras se utilizan materiales ligeros. Como la Luna no tiene atmósfera (aparte de que algunos gases muy tenues se “desgasifican” desde su superficie), cualquier hábitat necesitaría estar altamente presurizado para simular la atmósfera terrestre (a aproximadamente 1 atmósfera o 101,325 Pa) y cantidades de gas atmosférico. Debido a las altas fuerzas que actúan hacia afuera (por la presión de gas mantenida), se puede asegurar la integridad estructural de un inflable. Suponiendo que la membrana del inflable es lo suficientemente fuerte, el riesgo de despresurización debe ser bajo.

Sin embargo, hay un gran problema con los inflables. En un entorno tan parecido al vacío como el de la Luna, existe poca protección contra los micrometeoritos (pequeñas rocas espaciales naturales o desechos espaciales artificiales). La despresurización catastrófica podría ocurrir si un proyectil de alta velocidad causa una debilidad en la membrana. Existen algunas soluciones, como cubrir los hábitats inflables con una capa de regolito protector, y será necesario implementar amplias cajas de seguridad.

Un diseño (foto izquierda) utiliza "almohadas" inflables para crear una forma cuboide (en lugar de la forma esférica más natural). Muchas de estas almohadas se pueden alinear y agregar para crear un asentamiento creciente. Mantendrían su forma utilizando vigas de alta resistencia para luchar contra el material de la membrana que brama. La protección contra los micrometeoritos y la radiación solar sería proporcionada por el regolito.

Erectables
Los erectables clásicos han sido ampliamente probados y son una forma establecida de construcción. Con un enfoque en la facilidad de ensamblaje, un plan consiste en enviar componentes a una órbita terrestre baja. Un marco puede erigirse fácilmente y actuar como una forma tetraédrica, hexaédrica u octaédrica con la cual basar el diseño de un módulo de hábitat simple. Una vez completado, el módulo podría enviarse a la Luna, donde será controlado en un aterrizaje suave. Este método utiliza tecnología existente y puede ser uno de los conceptos más factibles de comenzar una base lunar. También se podría construir una estructura básica en la superficie lunar de manera similar.

Materiales locales
En última instancia, se espera que un asentamiento en la Luna tenga una infraestructura capaz de extraer materiales locales, fabricar cantidades básicas y construir estructuras con poca o ninguna entrada de la Tierra. Este grado de autonomía sería necesario para que una próspera base de la Luna tenga éxito.

Sin embargo, para mantener la estanqueidad dentro de los hábitats, se necesitaría fabricar una nueva forma de concreto. Todos los componentes para una mezcla de concreto lunar se pueden encontrar en la Luna, aunque el agua (y, por lo tanto, el hidrógeno) será muy escasa. Como la Luna es rica en azufre, se puede crear un tipo diferente de concreto (menos la necesidad de agua) para ayudar con la construcción de hábitats arqueados y abovedados. Algunos "geotextiles" también se pueden hacer a través de un refinado avanzado, creando materiales sucios para sellar los interiores del hábitat.

La construcción con materiales extraídos localmente probablemente sea uno de los métodos más avanzados de construcción en la Luna, por lo que, al menos en las primeras etapas, los colonos dependerán de la Tierra para su apoyo.

Tubos de lava
Existen antiguos tubos de lava debajo de la superficie lunar y pueden ser utilizados por los colonos. El uso de sistemas de cavernas naturales tendrá muchos beneficios, principalmente que se requeriría una construcción mínima. Muchos defensores de este plan señalan que existen demasiados riesgos asociados con las estructuras de la superficie superior, ¿por qué no utilizar refugio natural en su lugar? Los tubos de lava pueden estar interconectados, permitiendo asentamientos considerables, también pueden sellarse fácilmente, permitiendo hábitats presurizados. Los colonos lunares también estarán suficientemente protegidos de los micrometeoritos y la radiación solar.

Rovers

Para cerrar la brecha entre una base inmóvil y un móvil muy móvil, la primera base puede consistir en colonos que viven y viajan en un errabundo Base lunar. De hecho, muchos diseñadores sugieren que esta solución puede ser una respuesta a largo plazo para el futuro de una colonia en la Luna. A diferencia del actual "Moon Buggy" lunar (en la foto), los futuros rovers serían grandes, con capacidad para varias personas dentro de una cabina presurizada. El uso de rovers como base puede afectar negativamente los procesos que solo las bases estáticas y permanentes pueden lograr (es decir, actividades agrícolas), pero una base itinerante permitiría a los colonos la libertad de moverse cuando y donde sea necesario alrededor del paisaje lunar.