🕜 Ⓜ️ 🐛 Habitations spatiales, partie 2: comment nous vivrons sur la lune 🎹 🍘 🏤

A propos de l' espace Logements , nous avons parlé, il est temps de faire attention à la lune la plus proche de l'objet, qui convient pour les établissements humains.

Les gens ont déjà visité la lune. Mais le temps maximum qu'ils y ont passé était de soixante-quinze heures et une minute. Cela ne suffit pas, car les agences spatiales de nombreux pays souhaitent établir des bases entières sur le satellite naturel de la Terre, ce qui leur permettra de mener à bien des tâches stratégiquement importantes, notamment les besoins des forces armées et l'extraction d'hélium-3.

Les scientifiques doivent faire face à une variété de problèmes, notamment le choix des matériaux de construction, les températures extrêmes, la possibilité d'une existence autonome de la colonie. De plus, sur les programmes lunaires par ordre chronologique et sur les développements modernes qui peuvent être utilisés dans leur mise en œuvre.

La lune est un satellite naturel de la Terre et le deuxième objet le plus brillant du ciel. L'un des premiers vols vers d'autres objets spatiaux dans des œuvres de science-fiction a commencé précisément avec la lune - dans les œuvres de Jules Verne «De la Terre à la Lune de manière directe en 97 heures 20 minutes» et «Autour de la Lune». Et la lune est devenue le premier objet extraterrestre visité par l'homme .

Les travaux dans le sens de la colonisation dans la vie réelle ont commencé jusqu'aux années 1960, lorsque l'URSS et les États-Unis ont commencé la course lunaire.

Etoile

En Union soviétique depuis 1962, l'académicien Vladimir Barmin et ses collègues du bureau Spetsmash étaient responsables du développement d'une base lunaire à long terme pour le compte de Sergei Korolev. Le résultat a été l'un des premiers projets d'exploration lunaire élaborés «Star» .

Dans le cadre du projet, un groupe de scientifiques soviétiques devait réfléchir aux objectifs de la base, aux principes de sa construction, aux étapes de déploiement, à la composition de l'équipement et aux éventuelles perspectives militaires.

Il était prévu de placer neuf modules habitables sur la lune . Car chacun d'eux devait répondre à un astronaute. Le but des modules est central, commandement, laboratoire d'entrepôt, atelier, médical avec simulateurs de gymnastique, déjeuner. Les trois modules restants sont résidentiels.

En 1967, un module a été testé sur des personnes sur Terre à l'Institut des problèmes biomédicaux, après quoi ils ont décidé d'équiper les locaux d'une fausse fenêtre montrant des images de leur planète d'origine. Ils ont décidé de placer un projecteur devant le vélo d'appartement pour que l'astronaute puisse «faire le tour de Moscou». Selon les scientifiques, ces mesures étaient importantes pour maintenir la santé mentale des astronautes.

Module standard de la base "Star"

Equipement pour la base lunaire, le nombre d'expéditions

Projet Lunex

Un peu plus tôt, depuis 1958, les Américains ont commencé le développement de l'expédition lunaire habitée Lunex Project. Il était censé ouvrir une base souterraine de l'Air Force sur un satellite de la Terre pour 21 personnes. Le vaisseau spatial, qui prévoyait de livrer des astronautes militaires sur la Lune, pourrait accueillir trois personnes. Ils voulaient envoyer le premier "lot" de personnes en 1967, après la création d'un véhicule de descente habité en 1965.

Le projet avait des problèmes non résolus, notamment la nécessité de développer une phase de lancement lunaire, permettant le retour en orbite et plus loin sur Terre.

Placer la base sous la surface aidera à faire face à un problème important: les différences de température vont de −160 ° C à +120 ° C.

Vaisseau spatial Lunex, Wikipedia

Horizon du projet

Parallèlement, le projet Horizon était en cours de développement. Son objectif était également de déployer une base militaire américaine sur la lune. Déjà en 1966, une base de douze militaires était censée fonctionner, mais le projet n'a jamais été mis en œuvre.

Les composants de l’engin spatial et d’autres équipements devaient être livrés sur l’orbite de la Terre pour être assemblés dans 147 lancements de lanceurs. Selon le plan, en 1964, ils devaient lancer des lancements, en janvier 1965 - pour livrer des marchandises à la lune. En avril 1965, deux astronautes devaient commencer la construction de la base. En novembre 1966, douze soldats étaient déjà censés être sur la lune. Au total, 220 tonnes de marchandises devaient être livrées à la lune.

Les modules pour la vie et le travail des militaires pourraient être des cylindres métalliques d'un diamètre de 3,05 mètres et d'une longueur de 6,1 mètres. Il était prévu d'utiliser deux centrales nucléaires pour l'approvisionnement énergétique.

Les bases devaient être protégées de l'invasion soviétique à l'aide de missiles non guidés avec des ogives nucléaires et des mines modifiées pour percer les combinaisons spatiales.

Le projet a été jugé peu pratique.

Avant-poste lunaire Horizon, Source

Oasis lunaire

Lors du 40e congrès de la Fédération internationale d'astronautique en 1989, deux employés de la NASA, Michael Duke et John Niehoff, ont présenté le projet Lunar Oasis , un programme de colonisation lunaire sur dix ans.

Tout le matériel et les personnes devaient être livrés en trente vols, dont la moitié étaient occupés. Chacun des missiles habités peut livrer jusqu'à 14 tonnes de fret, des camions sans pilote - jusqu'à 20 tonnes. En seulement dix ans, il était prévu d'envoyer 594 tonnes de fret sur la lune.

Le programme comprend trois phases, selon les résultats desquelles différents changements peuvent être adoptés. La durée de la première phase est d'un an. Un camion sans pilote livrera un module résidentiel temporaire avec un système de survie autonome. Quatre mois plus tard, un autre camion livrera du matériel de construction, un système d'énergie temporaire et de la nourriture. Le troisième lancement livrera à la lune quatre astronautes qui activeront le module et commenceront à déployer la base.

Lunar Oasis Lunar Base, 1989, NASA

Le quatrième cargo livrera de la nourriture aux prochains habitants de Lunar Oasis, le cinquième - des mini-centrales nucléaires et des équipements pour la production d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'hydrogène à partir de poussières et de pierres. La sixième mission livrera six astronautes qui vivront sur la lune pendant un an.

Le septième lancement ouvrira la dernière étape de la première phase, au cours de laquelle dix habitations gonflables seront livrées à la lune, que les astronautes collecteront et gonfleront. Le module sera placé dans un cratère pour le protéger du rayonnement solaire et cosmique. Dans le cadre de la neuvième mission, dix astronautes seront livrés à la lune et six astronautes rentreront chez eux sur Terre.

Les murs d'un module résidentiel peuvent être remplis d'hydrogène, qui peut être extrait du régolithe lunaire par électrolyse .

Les sept prochaines années prendront les deuxième et troisième phases. Une autre habitation gonflable, un système de survie fermé, une centrale nucléaire de mégawatts, des modules de production, des panneaux solaires et plusieurs expéditions d'astronautes seront livrés à la lune.

Le coût du projet a été estimé à 550 milliards de dollars sur dix ans, soit environ 55 milliards par an. À titre de comparaison: en 2014, les États-Unis ont dépensé 80 milliards de dollars pour le retrait de troupes d'Afghanistan.

Immeuble résidentiel sectionnel

Constellation

De 2004 à 2009, les États-Unis ont développé le programme Constellation, qui implique le déploiement d'une base sur la lune pour soutenir les vols vers Mars. Le logo représente les objectifs et les étapes du programme: le premier demi-cercle symbolise la Terre - tout d'abord, les missiles du programme étaient censés atteindre la Station spatiale internationale, le deuxième demi-cercle - la Lune, le troisième - Mars. Dans le cadre du programme, des lanceurs de classe super-lourds Ares ont été développés, il s'agit de l'ancien dieu grec de la guerre, auquel Mars correspond dans la mythologie romaine.

En 2010, Barack Obama a dissimulé des programmes en raison d'un manque de fonds. La «Constellation» a été remplacée par un projet impliquant l'utilisation d'avatars robotiques.

Logo de la NASA Constellation

Maisons gonflables

Les scientifiques travaillent sur différentes façons de réduire la quantité de cargaison nécessaire pour livrer à la lune. L'une de ces méthodes est les bâtiments gonflables. Ils sont beaucoup plus légers que les analogues construits en utilisant une grande quantité de métal et occupent en même temps moins d'espace à l'état démonté.

En 2007, des spécialistes du Langley Research Center ont travaillé sur des modules gonflables légers qui devaient être déployés autour du bateau de débarquement. Les modules sont réalisés sous la forme d'un cylindre d'un diamètre de 3,65 mètres, sont installés verticalement et équipés d'une serrure hermétique. Compartiment résidentiel testé à Langley.

Ces modules gonflables peuvent être des logements temporaires, ou ils peuvent devenir permanents s'ils sont protégés du rayonnement cosmique et des pluies de météores par le sol régolithe-lunaire.

Un module gonflable développé par la NASA en collaboration avec ILC Dover.En

même temps, il existe déjà des modules résistants aux radiations - ce sont des modules de Bigelow Aerospace . Les premiers modules ont été envoyés dans l'espace en 2006 et 2007, où ils se trouvent encore. En avril 2016, un autre module a été lancé et le 16 avril, il a été amarré à la Station spatiale internationale. Au cours des deux prochaines années, des astronautes s'y rendront périodiquement pour tester la technologie, vérifier la capacité de maintenir la pression, de résister au rayonnement, aux météorites et aux débris spatiaux. Plus tard, en tenant compte des résultats des tests, ils pourront les adapter pour un déploiement sur la lune.

Bâtiments du sol lunaire

Une autre option consiste à construire une maison à partir de ce qui est sous les pieds à l'aide d'imprimantes. Sur Terre, les maisons et les bureaux s'impriment déjà , il ne reste plus qu'à finaliser la conception des imprimantes, en tenant compte des conditions de la lune.

L'Agence spatiale européenne a annoncé en 2011 le projet d'impression 3D de la base lunaire , qui utilise le sol-régolithe local comme matériau de construction. Il s'agit d'une couche de poussière de débris à plusieurs grains en vrac de plusieurs mètres de profondeur, constituée de roches ignées, de minéraux, de météorites, contenant de l'aluminium, du fer et du titane. Les petites particules ont une adhérence élevée. Mais pour imprimer avec du régolithe, il faudra ajouter de l'oxyde de magnésium, qui sera livré depuis la Terre.

Stratégie Roscosmos

Aujourd'hui, la construction de la base lunaire est l'un des principaux objectifs stratégiques des cosmonautes russes pour la prochaine décennie. Ils prévoient d'envoyer des astronautes sur la lune dans les années 2030, tandis que les États-Unis, la Chine, le Japon et l'Agence spatiale européenne envisagent d'y construire leurs bases. Parmi les principaux objectifs sont souvent appelés non pas les besoins des forces armées, mais l' extraction de l'hélium-3 , qui est nécessaire pour l'énergie thermonucléaire. Le prix moyen de cet isotope par litre à l'état gazeux en 2009, selon certaines estimations, était de 930 dollars américains.

Selon l'hypothèse des scientifiques, dans la réaction de 1 tonne d'hélium-3 avec 0,67 tonne de deutérium, l'énergie libérée équivaut à la combustion de 15 millions de tonnes de pétrole. Mais les mineurs devront travailler sans relâche: 100 tonnes de regolt ne représentent que 1 gramme d'hélium-3, c'est-à-dire que 100 millions de tonnes de sol lunaire devront être traitées pour produire une tonne d'isotope.

Entre autres objectifs: mener des expériences en astronomie, cosmologie, biologie spatiale, étudier la croûte pour étudier l'évolution du système solaire, déployer des télescopes plus faciles à entretenir et à moderniser que les observatoires spatiaux. La base peut devenir un point de transit pour la recherche interplanétaire.

Projet de colonisation lunaireRoscosmos envoyé au gouvernement russe en 2014. Dans un premier temps, un avant-poste avec une installation énergétique, un module de maintien en vie et un module de laboratoire expérimental seront créés sur un satellite terrestre. Les astronautes seront équipés de rovers lunaires et d'étoiles lunaires. En 2016, le programme a été ajusté, prévoyant la livraison d'astronautes pour 2030-2035. Lors de l'élaboration du programme, les scientifiques ont activement utilisé les développements réalisés en URSS.

Le chef du département des programmes habités de l'Institut de Roscosmos Oleg Saprykin suggère d' envoyer des avatars robotiques pour étudier la surface de la lune, qui, grâce à un retard de seulement 4 secondes, peut être contrôlé en temps réel. Roscosmos prévoit d'investir 2,5 milliards de roubles dans des robots astronautes de 2016 à 2024 .

Pour les vols vers la lune, Roskosmos propose d'utiliser le navire de transport de la Fédération . Une série de navires multi-places devrait remplacer "l'Union". Le développement est en cours depuis 2009. Le navire en vol autonome peut durer jusqu'à 30 jours, tandis que pour les astronautes une salle de bain est prévue.

Perspectives

Lors de la construction d'une base lunaire, les scientifiques doivent trouver un moyen de protéger les gens du rayonnement solaire et des micrométéorites. Contrairement à la Terre, l'atmosphère de la lune n'aidera pas. Les bâtiments doivent être suffisamment solides pour que les petites météorites ne puissent pas leur causer de dommages visibles. Le problème du rayonnement dans le cas des éruptions solaires est résolu par un abri opportun dans une pièce qui dispose d'une protection appropriée. L'une des méthodes de durcissement des bâtiments et de radioprotection s'appelle l'utilisation du régolithe. Sa poussière est capable de fondre dans un four à micro-ondes, se transformant en verre, cette propriété peut être utilisée sur la lune pour produire des briques. Regolit peut être utilisé pour imprimer des bâtiments à l'aide d'imprimantes 3D ou pour regrouper des modules - gonflables ou métalliques.

Le régolithe, qui peut aider à la construction, est un danger pour les gens. De petites particules de poussière lunaire sont dangereuses pour les astronautes, ce que la NASA a appris lors du programme Apollo 17, lorsque Harrison Schmitt a inhalé cette poussière, qui est montée à bord du navire avec les combinaisons spatiales. Il a commencé à ressembler à un rhume des foins , que même l'opérateur de Houston a remarqué dans sa voix. Le rhume des foins, ou rhinoconjonctivite allergique saisonnière, est une maladie saisonnière causée par une allergie au pollen des plantes. Dans ce cas, des symptômes similaires sont apparus en raison de la poussière de lune.

Toute poussière peut être nocive, mais le corps à l'aide de fibres spéciales à la surface des poumons peut les éliminer des bronches, afin que la personne puisse se racler la gorge et s'en débarrasser. Mais les villosités ne peuvent pas capturer des particules de poussière jusqu'à 2,5 micromètres. Cette poussière adhère aux tissus et provoque une inflammation. Dans le cas du régolithe, nous parlons de grains de verre et de fragments de fer de météorite jusqu'à 20 nanomètres. Ils peuvent entrer directement dans la circulation sanguine.

L'une des tâches importantes des colonialistes est de se nourrir. Bien que par rapport à Mars, la Lune ne soit pas loin, il vaudra mieux réduire le nombre de cargaisons qui doivent être livrées au satellite, et par conséquent le nombre de lancements. Les colonialistes devront répéter le succès de Mark Watney et s'engager dans l'agriculture. De plus, il y a de l'eau pour cela sur la lune.

À l’heure actuelle, plusieurs pays ont des programmes pour développer le satellite terrestre. Mais, comme il y a dix et trente ans, malgré une élaboration et une planification détaillées, elles peuvent ne pas être remplies. A en juger par l'expérience des cinquante dernières années, l'un des principaux problèmes est le financement.

Habitations spatiales, partie 2: comment nous vivrons sur la lune