CONSTRUINDO UMA BASE LUNAR: PARTE 2 - CONCEITOS DE HABITAT

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Estão em andamento planos para construir uma base tripulada na Lua. Como você provavelmente já deve ter adivinhado, existem muitos perigos e perigos em enviar a humanidade de volta para estabelecer “imóveis” lunares. Tudo está muito bem, mas como obteremos o primeiro ponto de apoio no regolito lunar? Qual será a melhor forma de estrutura de habitat que pode ser construída para melhor atender às nossas necessidades? Essas perguntas têm respostas óbvias e não tão óbvias dos engenheiros estruturais que já publicam suas idéias e constroem protótipos ...

Na parte 1 desta minissérie sobre "Construindo uma base lunar", foram descritos alguns dos perigos que os astronautas e futuros colonos enfrentam. A poeira da lua pode (com toda a probabilidade) ser um risco para a saúde, micrometeoritos e outros projéteis em alta velocidade podem estourar estruturas pressurizadas, partículas altamente energéticas do Sol podem irradiar assentamentos desprotegidos, danos às máquinas podem ser causados pelo vácuo ... geralmente um saco misto de lixo notícia. Mas, se mais alguma coisa, nós, humanos, temos a capacidade de vencer as probabilidades e ter sucesso (se política e finanças permitirem, é claro!). Esta segunda parcela trata dos conceitos estruturais do habitat que estão sendo planejados para melhor servir os primeiros assentamentos interinos e permanentes na Lua quando superamos todas as probabilidades.

"Construindo uma base lunar" é baseado em pesquisas de Haym Benaroya e Leonhard Bernold ("Engenharia de bases lunares“)

Muitos tipos de estrutura foram propostos para colônias lunares. No entanto, o foco principal dos planejadores de missão se concentra em custo e eficiência. As estruturas fabricadas na Terra, embora viáveis, teriam que ser muito leves para permitir o lançamento fácil do poço gravitacional profundo da Terra. Geralmente, prevê-se que as primeiras bases a serem estabelecidas na superfície lunar sejam construídas na Terra, mas uma vez que uma base de operações seja estabelecida, com um contingente de trabalhadores / colonos humanos (e talvez robôs), os materiais locais devem ser extraídos e habitats fabricados no local (ou seja, construído na Lua). Algumas das estruturas atualmente sendo consideradas estão detalhadas abaixo.

Projetos infláveis

Os habitats infláveis sempre foram os favoritos, otimizando o espaço de convivência ao usar materiais leves. Como a Lua não possui atmosfera (além de gases muito tênues serem "gaseados" de sua superfície), qualquer habitat precisaria ser altamente pressurizado para simular a atmosfera terrestre (para aproximadamente 1 atmosfera ou 101.325 Pa) e quantidades de gás atmosférico. Devido às altas forças que atuam para o exterior (pela pressão de gás mantida), a integridade estrutural de um inflável pode ser garantida. Assumindo que a membrana do inflável seja forte o suficiente, o risco de despressurização deve ser baixo.

No entanto, há um enorme problema com os infláveis. Em um ambiente semelhante ao vácuo como o da Lua, há pouca proteção contra micrometeoritos (pequenas rochas naturais do espaço ou detritos espaciais criados pelo homem). A despressurização catastrófica pode ocorrer se um projétil de alta velocidade causar uma fraqueza na membrana. Existem algumas soluções, como cobrir os habitats infláveis com uma camada de regolito de proteção, e extensos cofres contra falhas precisarão ser implementados.

Um desenho (foto à esquerda) usa "travesseiros" infláveis para criar uma forma cubóide (em vez da forma esférica mais natural). Muitos desses travesseiros podem ser alinhados e adicionados para criar um assentamento crescente. Eles manteriam sua forma usando vigas de alta resistência à tração contra o material da membrana a seguir. A proteção contra micrometeoritos e radiação solar seria fornecida pelo regolito.

Eretables
Os produtos erectáveis clássicos foram extensivamente testados e são uma forma estabelecida de construção. Com foco na facilidade de montagem, um plano envolve o envio de componentes para uma órbita terrestre baixa. Uma estrutura pode ser facilmente montada e agir como uma forma tetraédrica, hexaédrica ou octaédrica pela qual basear o design de um módulo de habitat simples. Depois de concluído, o módulo pode ser enviado para a Lua, onde será controlado em uma aterrissagem suave. Este método usa a tecnologia existente e pode ser um dos conceitos mais viáveis para iniciar uma base lunar. Uma estrutura básica também poderia ser construída na superfície lunar de maneira semelhante.

Materiais locais
Por fim, espera-se que um assentamento na Lua tenha uma infraestrutura capaz de minerar materiais locais, fabricando quantidades básicas e construindo estruturas com pouca ou nenhuma contribuição da Terra. Esse grau de autonomia seria necessário para que uma próspera base lunar fosse bem-sucedida.

No entanto, para manter a estanqueidade dentro dos habitats, uma nova forma de concreto precisaria ser fabricada. Todos os componentes para uma mistura de concreto lunar podem ser encontrados na Lua, embora a água (e, portanto, o hidrogênio) seja mais valiosa. Como a Lua é rica em enxofre, um tipo diferente de concreto (menos a necessidade de água) pode ser criado para ajudar na construção de habitats em arco e abobadados. Alguns “geotêxteis” também podem ser feitos através de algum refino avançado, criando materiais finos para selar o interior do habitat.

Construir usando materiais minerados localmente provavelmente será um dos métodos mais avançados de construção na Lua; portanto, nos primeiros estágios, pelo menos, os colonos dependerão da Terra para apoio.

Tubos de lava
Tubos de lava antigos sob a superfície lunar existem e podem ser utilizados por colonos. O uso de sistemas de cavernas naturais trará muitos benefícios, principalmente que seria necessária uma construção mínima. Muitos defensores deste plano apontam que há muitos riscos associados às estruturas acima da superfície. Por que não usar abrigo natural? Os tubos de lava podem ser interconectados, permitindo assentamentos consideráveis, também podem ser facilmente selados, permitindo habitats pressurizados. Os colonos lunares também serão suficientemente protegidos contra micrometeoritos e radiação solar.

veículos robóticos

Para preencher a lacuna entre uma base imóvel e um veículo móvel altamente móvel, a primeira base pode consistir em colonos vivendo e viajando em um itinerante Base da lua. De fato, muitos designers sugerem que esta solução pode ser uma resposta a longo prazo para o futuro de uma colônia na Lua. Ao contrário do atual "Moon Buggy" lunar (retratado), os futuros veículos móveis seriam grandes, acomodando várias pessoas dentro de uma cabine pressurizada. O uso de veículos móveis como base pode afetar negativamente os processos que apenas as bases estáticas e permanentes podem alcançar (ou seja, atividades agrícolas), mas uma base móvel permitiria aos colonos a liberdade de se moverem quando e onde for necessário em torno da paisagem lunar.