AUFBAU EINER MONDBASIS: TEIL 2 - LEBENSRAUMKONZEPTE

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Es ist geplant, eine bemannte Basis auf dem Mond zu errichten. Wie Sie wahrscheinlich vermutet haben, gibt es einige Gefahren und Gefahren, wenn Sie die Menschheit zurückschicken, um Mondimmobilien zu errichten. Das ist alles sehr gut, aber wie werden wir diesen ersten Halt im Regolith des Mondes finden? Was ist die beste Form der Lebensraumstruktur, die so gebaut werden kann, dass sie unseren Bedürfnissen am besten entspricht? Diese Fragen haben einige offensichtliche und nicht so offensichtliche Antworten von den Statikern, die bereits ihre Ideen veröffentlichen und Prototypen bauen…

In Teil 1 dieser Miniserie zum Thema „Aufbau einer Mondbasis“ wurden einige der Gefahren für Astronauten und zukünftige Kolonisten beschrieben. Mondstaub könnte (aller Wahrscheinlichkeit nach) ein Gesundheitsrisiko darstellen, Mikrometeoriten und andere sich beschleunigende Projektile könnten unter Druck stehende Strukturen platzen lassen, hochenergetische Sonnenpartikel könnten ungeschützte Siedlungen bestrahlen, Maschinenschäden könnten durch das Vakuum verursacht werden… im Allgemeinen eine gemischte Tüte mit schlechten Nachrichten. Aber wenn überhaupt, haben wir Menschen die Fähigkeit, die Chancen zu übertreffen und erfolgreich zu sein (wenn Politik und Finanzen dies natürlich zulassen!). Diese zweite Folge befasst sich mit den Habitatstrukturkonzepten, die geplant sind, um den ersten, vorläufigen und dauerhaften Siedlungen auf dem Mond am besten zu dienen, wenn wir alle Widrigkeiten überwinden.

"Building a Moon Base" basiert auf Forschungen von Haym Benaroya und Leonhard Bernold ("Engineering von Mondbasen“)

Für Mondkolonien wurden viele Arten von Strukturen vorgeschlagen. Das Hauptaugenmerk der Missionsplaner liegt jedoch auf Kosten und Effizienz. Auf der Erde hergestellte Strukturen wären zwar lebensfähig, müssten aber sehr leicht sein, um einen einfachen Start aus dem tiefen Gravitationsbrunnen der Erde zu ermöglichen. Es ist allgemein vorgesehen, dass die ersten Stützpunkte, die auf der Mondoberfläche errichtet werden sollen, auf der Erde errichtet werden. Sobald jedoch eine Stützpunktbasis mit einem Kontingent menschlicher (und möglicherweise Roboter-) Arbeiter / Siedler eingerichtet ist, sollten lokale Materialien abgebaut werden und Lebensräume hergestellt vor Ort (d. h. auf dem Mond gebaut). Einige der derzeit in Betracht gezogenen Strukturen sind nachstehend aufgeführt.

Aufblasbare Designs

Aufblasbare Lebensräume waren schon immer ein Favorit und optimierten den Wohnraum unter Verwendung leichter Materialien. Da der Mond keine Atmosphäre hat (abgesehen davon, dass einige sehr schwache Gase von seiner Oberfläche „entgast“ werden), müsste jeder Lebensraum unter hohem Druck stehen, um die terrestrische Atmosphäre (auf ungefähr 1 Atmosphäre oder 101.325 Pa) und atmosphärische Gasmengen zu simulieren. Aufgrund der hohen nach außen wirkenden Kräfte (durch den aufrechterhaltenen Gasdruck) kann die strukturelle Integrität eines Schlauchboots sichergestellt werden. Unter der Annahme, dass die Membran des Schlauchboots stark genug ist, sollte das Risiko einer Druckentlastung gering sein.

Es gibt jedoch ein massives Problem mit Schlauchbooten. In einer Umgebung, die so vakuumartig ist wie die des Mondes, gibt es wenig Schutz vor Mikrometeoriten (kleine, natürliche Weltraumfelsen oder künstliche Weltraummüll). Eine katastrophale Druckentlastung kann auftreten, wenn ein Hochgeschwindigkeitsprojektil eine Schwäche in der Membran verursacht. Es gibt einige Lösungen, z. B. das Abdecken der aufblasbaren Lebensräume mit einer Schicht aus schützendem Regolith, und es müssen umfangreiche Ausfallsicherungen eingerichtet werden.

Ein Design (links abgebildet) verwendet aufblasbare „Kissen“, um eine quaderförmige Form zu erzeugen (anstelle der natürlicheren Kugelform). Viele dieser Kissen können ausgerichtet und hinzugefügt werden, um eine wachsende Siedlung zu schaffen. Sie würden ihre Form beibehalten, indem sie hochfeste Träger verwenden, um gegen das brüllende Membranmaterial zu kämpfen. Der Schutz vor Mikrometeoriten und Sonnenstrahlung würde durch Regolith gewährleistet.

Aufrichtbare
Klassische erektile Stoffe wurden ausgiebig getestet und sind eine etablierte Bauweise. Ein Plan mit dem Schwerpunkt auf einfacher Montage beinhaltet das Senden von Komponenten in eine erdnahe Umlaufbahn. Ein Rahmen kann leicht aufgestellt werden und als tetraedrische, hexaedrische oder oktaedrische Form fungieren, auf der das Design eines einfachen Lebensraummoduls basiert. Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, kann das Modul zum Mond transportiert werden, wo es in eine sanfte Landung gesteuert wird. Diese Methode verwendet vorhandene Technologie und ist möglicherweise eines der praktikableren Konzepte für den Beginn einer Mondbasis. In ähnlicher Weise könnte auch eine Grundstruktur auf der Mondoberfläche aufgebaut werden.

Lokale Materialien
Letztendlich wird gehofft, dass eine Siedlung auf dem Mond über eine Infrastruktur verfügt, die in der Lage ist, lokale Materialien abzubauen, Grundmengen herzustellen und Strukturen ohne oder mit nur geringem Einfluss der Erde zu errichten. Dieses Maß an Autonomie wäre erforderlich, wenn eine blühende Mondbasis erfolgreich sein soll.

Um die Luftdichtheit in den Lebensräumen aufrechtzuerhalten, müsste jedoch eine neue Betonform hergestellt werden. Alle Komponenten für eine Mondbetonmischung befinden sich auf dem Mond, obwohl Wasser (und damit Wasserstoff) eine wichtige Rolle spielen wird. Da der Mond schwefelreich ist, kann eine andere Art von Beton (abzüglich des Wasserbedarfs) erzeugt werden, um den Bau von bogenförmigen und gewölbten Lebensräumen zu unterstützen. Einige „Geotextilien“ können auch durch fortgeschrittene Raffination hergestellt werden, wodurch filmische Materialien entstehen, um das Innere des Lebensraums abzudichten.

Das Bauen mit lokal abgebauten Materialien wird höchstwahrscheinlich eine der fortschrittlichsten Konstruktionsmethoden auf dem Mond sein, so dass Siedler zumindest in den ersten Phasen von der Erde abhängig sein werden, um Unterstützung zu erhalten.

Lavaröhren
Alte Lavaröhren unter der Mondoberfläche existieren und können von Kolonisten genutzt werden. Die Verwendung natürlicher Kavernensysteme hat viele Vorteile, vor allem, dass nur eine minimale Konstruktion erforderlich wäre. Viele Befürworter dieses Plans weisen darauf hin, dass mit Strukturen über der Oberfläche zu viele Risiken verbunden sind. Warum nicht stattdessen natürlichen Schutz nutzen? Lavaröhren können miteinander verbunden werden, was beträchtliche Siedlungen ermöglicht, und sie können leicht versiegelt werden, wodurch unter Druck stehende Lebensräume entstehen. Mondkolonisten werden auch ausreichend vor Mikrometeoriten und Sonnenstrahlung geschützt sein.

Rover

Um die Lücke zwischen einer unbeweglichen Basis und einem hochmobilen Rover zu schließen, kann die erste Basis aus Siedlern bestehen, die in einem Land leben und reisen umherziehen Mondbasis. Tatsächlich schlagen viele Designer vor, dass diese Lösung eine langfristige Antwort auf die Zukunft einer Kolonie auf dem Mond sein könnte. Im Gegensatz zum aktuellen Mond „Moon Buggy“ (abgebildet), zukünftige Rover wären groß und würden mehrere Personen in einer Druckkabine unterbringen. Die Verwendung von Rovers als Basis kann Prozesse negativ beeinflussen, die nur statische, permanente Basen erreichen können (d. H. Landwirtschaftliche Aktivitäten), aber eine Roving-Basis würde Siedlern die Freiheit geben, sich zu bewegen, wann und wo immer dies in der Mondlandschaft erforderlich ist.