🚔 🐳 🍹 Weltraumwohnungen, Teil 2: Wie wir auf dem Mond leben werden 🎅🏽 👩🏻‍🤝‍👨🏿 🎄

Wir sprachen über Weltraumwohnungen , es ist Zeit, auf den Mond zu achten, das uns am nächsten gelegene Objekt, das für die menschliche Besiedlung geeignet ist.

Die Leute haben den Mond bereits besucht. Aber die maximale Zeit, die sie dort verbrachten, war fünfundsiebzig Stunden und eine Minute. Dies reicht nicht aus, da Weltraumagenturen in vielen Ländern ganze Stützpunkte auf dem natürlichen Satelliten der Erde errichten wollen, um strategisch wichtige Aufgaben zu erfüllen, einschließlich der Bedürfnisse der Streitkräfte und der Gewinnung von Helium-3.

Wissenschaftler müssen sich mit einer Vielzahl von Problemen auseinandersetzen, darunter die Wahl der Baumaterialien, extreme Temperaturen und die Möglichkeit einer autonomen Existenz der Kolonie. Darüber hinaus über Mondprogramme in chronologischer Reihenfolge und über moderne Entwicklungen, die bei ihrer Umsetzung verwendet werden können.

Der Mond ist ein natürlicher Satellit der Erde und das zweithellste Objekt am Himmel. Einer der ersten Flüge zu anderen Weltraumobjekten in Science-Fiction-Werken begann genau mit dem Mond - in den Werken von Jules Verne „Von der Erde zum Mond auf direkte Weise in 97 Stunden 20 Minuten“ und „Rund um den Mond“. Und der Mond wurde das erste außerirdische Objekt, das vom Menschen besucht wurde .

Die Arbeit in Richtung Kolonialisierung im wirklichen Leben begann bis in die 1960er Jahre, als die UdSSR und die USA das Mondrennen starteten.

Stern

In der Sowjetunion waren seit 1962 der Akademiker Vladimir Barmin und seine Kollegen vom Spetsmash-Büro im Auftrag von Sergei Korolev für die Entwicklung einer langfristigen Mondbasis verantwortlich. Das Ergebnis war eines der ersten ausgearbeiteten Monderkundungsprojekte „Star“ .

Im Rahmen des Projekts musste eine Gruppe sowjetischer Wissenschaftler über die Ziele der Basis, die Prinzipien ihres Aufbaus, die Einsatzphasen, die Zusammensetzung der Ausrüstung und mögliche militärische Perspektiven nachdenken.

Es war geplant, neun bewohnbare Module auf dem Mond zu platzieren . Für jeden von ihnen musste ein Astronaut antworten. Der Zweck der Module ist zentral, Kommando, Lagerlabor, Werkstatt, Medizin mit Turnsimulatoren, Mittagessen. Die restlichen drei Module sind Wohnmodule.

1967 wurde am Institut für biomedizinische Probleme ein Modul an Menschen auf der Erde getestet. Danach beschlossen sie, die Räumlichkeiten mit einem gefälschten Fenster auszustatten, das Bilder von ihrem Heimatplaneten zeigt. Sie beschlossen, einen Projektor vor das Heimtrainer zu stellen, damit der Astronaut "durch Moskau fahren" konnte. Laut Wissenschaftlern waren diese Maßnahmen wichtig, um die psychische Gesundheit der Astronauten zu erhalten.

Standardmodul der Basis "Star"

Ausrüstung für die Mondbasis, die Anzahl der Expeditionen

Lunex-Projekt

Etwas früher, seit 1958, begannen die Amerikaner mit der Entwicklung der bemannten Mondexpedition Lunex Project. Es sollte eine unterirdische Basis der Luftwaffe auf einem Satelliten der Erde für 21 Menschen eröffnen. Das Raumschiff, das Militärastronauten zum Mond bringen wollte, konnte drei Personen aufnehmen. Sie wollten die erste "Gruppe" von Menschen bis 1967 schicken, nachdem 1965 ein bemanntes Abstiegsfahrzeug geschaffen worden war.

Das Projekt hatte ungelöste Probleme, einschließlich der Notwendigkeit, eine Mondstartphase zu entwickeln, die die Rückkehr in die Umlaufbahn und weiter zur Erde ermöglicht.

Wenn Sie die Basis unter der Oberfläche platzieren, können Sie ein wichtiges Problem lösen: Die Temperaturunterschiede reichen von –160 ° C bis +120 ° C.

Lunex Raumschiff, Wikipedia

Projekthorizont

Gleichzeitig wurde Project Horizon entwickelt. Sein Ziel war es auch, eine amerikanische Militärbasis auf dem Mond zu errichten. Bereits 1966 sollte eine Basis mit zwölf Militärangehörigen arbeiten, das Projekt wurde jedoch nie umgesetzt.

Die Komponenten des Raumfahrzeugs und anderer Ausrüstungsgegenstände sollten zur Montage in 147 Starts von Trägerraketen in die Erdumlaufbahn gebracht werden. Nach dem Plan sollten sie 1964 im Januar 1965 mit dem Start beginnen - um Waren zum Mond zu liefern. Im April 1965 sollten zwei Astronauten mit dem Bau der Basis beginnen. Im November 1966 sollten bereits zwölf Soldaten auf dem Mond sein. Insgesamt sollten 220 Tonnen Fracht zum Mond geliefert werden.

Module für Leben und Werk des Militärs könnten Metallzylinder mit einem Durchmesser von 3,05 Metern und einer Länge von 6,1 Metern sein. Es war geplant, zwei Kernkraftwerke für die Energieversorgung einzusetzen.

Die Stützpunkte sollten mit Hilfe von ungelenkten Raketen mit Atomsprengköpfen und Minen, die zum Durchstechen von Raumanzügen modifiziert wurden, vor der sowjetischen Invasion geschützt werden.

Das Projekt wurde als unpraktisch angesehen.

Horizon Lunar Outpost, Quelle

Mondoase

Auf dem 40. Kongress der International Federation of Astronautics im Jahr 1989 präsentierten zwei NASA-Mitarbeiter, Michael Duke und John Niehoff, das Lunar Oasis- Projekt , ein zehnjähriges Mondkolonisationsprogramm.

Alle Ausrüstung und Personen mussten in dreißig Flügen geliefert werden, von denen die Hälfte besetzt war. Jede der bemannten Raketen kann bis zu 14 Tonnen unbemannte Lastwagen transportieren - bis zu 20 Tonnen. In nur zehn Jahren war geplant, 594 Tonnen Fracht zum Mond zu schicken.

Das Programm besteht aus drei Phasen, nach deren Ergebnissen verschiedene Änderungen vorgenommen werden können. Die Dauer der ersten Phase beträgt ein Jahr. Ein unbemannter LKW liefert ein temporäres Wohnmodul mit einem autonomen Lebenserhaltungssystem. Vier Monate später wird ein weiterer LKW Baumaschinen, ein temporäres Energiesystem und Lebensmittel liefern. Der dritte Start wird dem Mond vier Astronauten liefern, die das Modul aktivieren und mit dem Einsatz der Basis beginnen.

Lunar Oasis Lunar Base, 1989, NASA

Das vierte Frachtschiff wird Lebensmittel für die nächsten Bewohner der Lunar Oasis liefern, das fünfte - Mini-Kernkraftwerke und Geräte zur Herstellung von Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff aus Staub und Steinen. Die sechste Mission wird sechs Astronauten liefern, die ein Jahr lang auf dem Mond leben werden.

Der siebte Start wird die letzte Phase der ersten Phase eröffnen, in der zehn aufblasbare Wohnungen an den Mond geliefert werden, die die Astronauten sammeln und aufblasen werden. Das Modul wird in einen Krater gestellt, um es vor Sonnen- und kosmischer Strahlung zu schützen. Im Rahmen der neunten Mission werden zehn Astronauten zum Mond gebracht, und sechs Astronauten kehren zur Erde zurück.

Die Wände eines Wohnmoduls können mit Wasserstoff gefüllt werden, der mittels Elektrolyse aus dem Mondregolith extrahiert werden kann .

Die nächsten sieben Jahre werden die zweite und dritte Phase umfassen. Eine weitere aufblasbare Wohnung, ein geschlossenes Lebenserhaltungssystem, ein Megawatt-Kernkraftwerk, Produktionsmodule, Sonnenkollektoren und mehrere Astronauten-Expeditionen werden zum Mond geliefert.

Die Projektkosten wurden über einen Zeitraum von zehn Jahren auf 550 Milliarden Dollar geschätzt, dh etwa 55 Milliarden pro Jahr. Zum Vergleich: 2014 gaben die USA 80 Milliarden US-Dollar für den Abzug von Truppen aus Afghanistan aus.

Teilwohngebäude

Sternbild

Von 2004 bis 2009 entwickelten die USA das Constellation-Programm, bei dem eine Basis auf dem Mond eingerichtet wird, um Flüge zum Mars zu unterstützen. Das Logo zeigt die Ziele und Meilensteine des Programms: Der erste Halbkreis symbolisiert die Erde - zuerst sollten die Raketen im Programm die Internationale Raumstation erreichen, der zweite Halbkreis - der Mond, der dritte - Mars. Im Rahmen des Programms wurden Ares-Trägerraketen der superschweren Klasse entwickelt. Dies ist der antike griechische Kriegsgott, dem der Mars in der römischen Mythologie entspricht.

Im Jahr 2010 vertuschte Barack Obama Programme aus Geldmangel. Die „Konstellation“ wurde durch ein Projekt ersetzt, bei dem Roboteravatare zum Einsatz kamen.

NASA Constellation Logo

Aufblasbare Häuser

Wissenschaftler arbeiten an verschiedenen Möglichkeiten, um die Menge an Fracht zu reduzieren, die für die Lieferung an den Mond benötigt wird. Eine dieser Methoden sind aufblasbare Gebäude. Sie sind viel leichter als Analoga, die mit einer großen Menge Metall hergestellt wurden, und nehmen im zerlegten Zustand gleichzeitig weniger Platz ein.

2007 arbeiteten Spezialisten des Langley Research Center an leichten aufblasbaren Modulen, die rund um das Landungsboot eingesetzt werden sollten. Die Module bestehen aus einem Zylinder mit einem Durchmesser von 3,65 Metern, sind vertikal eingebaut und mit einem hermetischen Schloss ausgestattet. Wohnraum in Langley getestet.

Solche aufblasbaren Module können temporäre Gehäuse sein oder dauerhaft werden, wenn sie durch Regolith - Mondboden vor kosmischer Strahlung und Meteoritenschauern geschützt sind.

Ein aufblasbares Modul, das von der NASA in Zusammenarbeit mit ILC Dover entwickelt wurde.

Gleichzeitig gibt es bereits strahlungsbeständige Module - dies sind Module von Bigelow Aerospace . Die ersten Module wurden 2006 und 2007 in den Weltraum geschickt, wo sie sich noch befinden. Im April 2016 wurde ein weiteres Modul gestartet und am 16. April an die Internationale Raumstation angedockt. In den nächsten zwei Jahren werden regelmäßig Astronauten hinzukommen, um die Technologie zu testen, die Fähigkeit zu prüfen, den Druck aufrechtzuerhalten, Strahlung, Meteoriten und Weltraummüll zu widerstehen. Unter Berücksichtigung der Testergebnisse können sie diese später für den Einsatz auf dem Mond anpassen.

Mondbodengebäude

Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit Druckern ein Haus direkt unter den Füßen zu bauen. Auf der Erde drucken bereits Häuser und Büros . Es bleibt nur die endgültige Gestaltung der Drucker unter Berücksichtigung der Mondbedingungen abzuschließen.

Die Europäische Weltraumorganisation kündigte 2011 das 3D-Druckprojekt der Mondbasis an , bei dem lokaler Boden - Regolith als Baumaterial verwendet wird. Dies ist eine lose, unterschiedlich körnige, mehrere Meter tiefe Trümmerstaubschicht, die aus magmatischen Gesteinen, Mineralien und Meteoriten besteht und Aluminium, Eisen und Titan enthält. Kleine Partikel haben eine hohe Haftung. Für den Druck mit Regolith muss jedoch Magnesiumoxid hinzugefügt werden, das von der Erde geliefert wird.

Roscosmos Strategie

Heute ist der Bau der Mondbasis eines der wichtigsten strategischen Ziele der russischen Kosmonautik für das nächste Jahrzehnt. Sie planen, in den 2030er Jahren Astronauten zum Mond zu schicken, während die USA, China, Japan und die Europäische Weltraumorganisation planen, dort ihre Stützpunkte zu errichten. Zu den Hauptzielen zählen oft nicht die Bedürfnisse der Streitkräfte, sondern die Gewinnung von Helium-3 , das für die thermonukleare Energie notwendig ist. Der Durchschnittspreis für dieses Isotop pro Liter in einem gasförmigen Zustand lag 2009 nach einigen Schätzungen bei 930 US-Dollar.

Nach der Hypothese von Wissenschaftlern entspricht bei der Reaktion von 1 Tonne Helium-3 mit 0,67 Tonnen Deuterium die freigesetzte Energie der Verbrennung von 15 Millionen Tonnen Öl. Aber die Bergleute müssen unermüdlich arbeiten: 100 Tonnen Regolt machen nur 1 Gramm Helium-3 aus, dh 100 Millionen Tonnen Mondboden müssen verarbeitet werden, um eine Tonne Isotop zu produzieren.

Unter anderem: Durchführung von Experimenten in Astronomie, Kosmologie, Weltraumbiologie, Untersuchung der Kruste zur Untersuchung der Entwicklung des Sonnensystems, Einsatz von Teleskopen, die einfacher zu warten und zu modernisieren sind als Weltraumobservatorien. Die Basis kann ein Transitpunkt für interplanetare Forschung werden.

MondkolonisationsprojektRoscosmos wurde 2014 an die russische Regierung geschickt. In der ersten Phase werden auf einem Erdsatelliten ein Außenposten mit einer Energieanlage, einem lebenserhaltenden Modul und einem experimentellen Labormodul erstellt. Die Astronauten werden mit Mondrovern und Mondsternen ausgerüstet. 2016 wurde das Programm angepasst und die Lieferung von Astronauten für 2030-2035 geplant. Bei der Entwicklung des Programms nutzten die Wissenschaftler aktiv die Entwicklungen in der UdSSR.

Der Leiter der Abteilung für bemannte Programme des Instituts für Roscosmos Oleg Saprykin schlägt vor , Roboteravatare zu senden, um die Mondoberfläche zu untersuchen, die dank einer Verzögerung von nur 4 Sekunden in Echtzeit gesteuert werden kann. Roscosmos plant, von 2016 bis 2024 2,5 Milliarden Rubel in Astronautenroboter zu investieren .

Für Flüge zum Mond schlägt Roskosmos vor, das Transportschiff der Föderation zu verwenden . Eine Reihe von Multi - Schiff muss kommen „Union“ zu ersetzen. Die Entwicklung ist seit 2009 im Gange. Das Schiff im autonomen Flug kann bis zu 30 Tage dauern, während für die Astronauten ein Badezimmer vorhanden ist.

Perspektiven

Beim Bau einer Mondbasis müssen Wissenschaftler einen Weg finden, um Menschen vor Sonneneinstrahlung und Mikrometeoriten zu schützen. Im Gegensatz zur Erde wird die Atmosphäre des Mondes nicht helfen. Gebäude sollten stark genug sein, damit kleine Meteoriten sie nicht merklich beschädigen können. Das Problem der Strahlung bei Sonneneruptionen wird durch einen rechtzeitigen Schutz in einem Raum mit angemessenem Schutz gelöst. Eine der Methoden zum Härten von Gebäuden und zum Strahlenschutz ist die Verwendung von Regolith. Sein Staub kann in einer Mikrowelle schmelzen und sich in Glas verwandeln. Diese Eigenschaft kann auf dem Mond zur Herstellung von Ziegeln verwendet werden. Regolit kann zum Drucken von Gebäuden mit 3D-Druckern oder zum Bündeln von Modulen - aufblasbar oder aus Metall - verwendet werden.

Regolith, der beim Bau helfen kann, ist eine Gefahr für Menschen. Kleine Mondstaubpartikel sind gefährlich für Astronauten, die die NASA während des Apollo 17-Programms gelernt hat, als Harrison Schmitt diesen Staub inhalierte, der mit den Raumanzügen an Bord des Schiffes kam. Er sah aus wie Heuschnupfen , was selbst der Betreiber in Houston in seiner Stimme bemerkte. Allgemeines Heuschnupfen oder saisonale allergische Rhinokonjunktivitis ist eine saisonale Erkrankung, die durch eine Allergie gegen Pollen von Pflanzen verursacht wird. In diesem Fall traten ähnliche Symptome aufgrund von Mondstaub auf.

Jeder Staub kann schädlich sein, aber der Körper kann ihn mit Hilfe von Spezialfasern auf der Oberfläche der Lunge zu den Bronchien entfernen, so dass die Person sich räuspern und sie loswerden kann. Die Zotten können jedoch keine Staubpartikel bis zu 2,5 Mikrometer einfangen. Solcher Staub haftet am Gewebe und verursacht Entzündungen. Bei Regolith handelt es sich um Glaskörner und Fragmente von Meteoriteneisen bis zu 20 Nanometern. Sie können direkt in den Blutkreislauf gelangen.

Eine der wichtigen Aufgaben der Kolonialisten ist es, sich mit Lebensmitteln zu versorgen. Obwohl der Mond im Vergleich zum Mars nicht weit ist, ist es besser, die Anzahl der Ladungen, die an den Satelliten geliefert werden müssen, und dementsprechend die Anzahl der Starts zu reduzieren. Die Kolonialisten müssen den Erfolg von Mark Watney wiederholen und sich in der Landwirtschaft engagieren. Außerdem gibt es dafür Wasser auf dem Mond.

Derzeit haben mehrere Länder Programme zur Entwicklung des Erdsatelliten. Aber wie vor zehn und dreißig Jahren können sie trotz detaillierter Ausarbeitung und Planung möglicherweise nicht erfüllt werden. Nach den Erfahrungen der letzten fünfzig Jahre ist die Finanzierung eines der Hauptprobleme.

Weltraumwohnungen, Teil 2: Wie wir auf dem Mond leben werden