Die kältesten Orte auf der Erde und nicht in der Nähe stehen nahe an der Temperatur der mondhellen Nacht — und schaffen eine Basis, die in der Lage ist, zu schützen Siedler von solcher Temperatur, sehr schwierig. Seit Jahrzehnten Gedanken über die Besiedlung des Mondes beunruhigt Wissenschaftler und weitsichtige Menschen. Auf den TV-Bildschirmen und Monitoren erschienen Vielzahl von Konzepten Mond-Kolonien.
Vielleicht Mondschein-Kolonie wird der nächste logische Schritt für die Menschheit. Das ist unser Nächster Nachbar nach den Sternen, die sich in irgendwelchen 383 000 Kilometer von uns, dass vereinfacht die Unterstützung der Ressourcen. Außerdem auf dem Mond in einem überschuss von Helium-3, ideale Brennstoff für Fusionsreaktoren, die auf der Erde nur sehr wenig.
Die Route für die dauerhafte Mond-Kolonie theoretisch набрасывали verschiedene kosmische Programm. China hat Interesse an der Platzierung der auf der Rückseite des Mondes. Im Oktober 2015 wurde bekannt, dass die Europäische Weltraumorganisation und Roskosmos planen, eine Reihe von Missionen zum Mond, zu bewerten Möglichkeiten für die Unterbringung von festen Siedlungen.
Allerdings ist unser Begleiter gibt es eine Reihe von Problemen. Eine umdrehung der Mond macht die 28 irdischen Tage, und die Mondhelle Nacht dauert 354 Stunden — länger als 14 irdischen Tage. Die lange Nacht-Zyklus bedeutet einen deutlichen Rückgang der Temperaturen. Die Temperatur am äquator reicht von 116 Grad Celsius tagsüber bis -173 Grad in der Nacht.
Mondhelle Nacht wird kurz, wenn Sie die Basis auf der Nord-oder Südpol. «Es gibt viele Gründe bauen eine Basis an den Polen, aber Sie müssen auch andere Faktoren berücksichtigen, abgesehen von den Stunden Sonnenlicht», sagt Edmond Троллоп, Ingenieur nach den kosmischen Vorgängen im Telespazio VEGA Deutschland. Wie auf der Erde an den Polen kann sehr kalt.
Auf dem Mond den Polen der Sonne bewegt sich entlang des Horizonts, und nicht über den Himmel, so müssen Sie bauen Seitenleisten (in Form der Wände), dass erschweren den Bau. Große flache Basis auf dem äquator sammelte würde viel Wärme, aber zu erreichen, die Wärme auf der Stange zu bauen nach oben, und es ist nicht einfach. «Wenn die klug ausgewählten Ort, die Temperaturunterschiede können Sie mit Leichtigkeit zu kontrollieren», sagt Volker Майвальд, Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft-und Raumfahrt DLR.
Eine Breite Variation der Temperaturen in einem Zyklus von Tag und Nacht bedeutet, dass es notwendig ist, die Lieferung der Mond nicht nur eine ausreichende Isolierung von der eisigen Kälte und der sengenden Hitze, sondern auch der Umgang mit thermischen Spannungen und der thermischen Ausdehnung.
Thermischer Schutz
Die ersten Roboter-Mission auf dem Mond, wie die sowjetischen Missionen «der Mond», wurden entwickelt, um zu Leben ein Mondtag (zwei irdischen Wochen). Sitzplätze, die Module Missionen der NASA Surveyor weiterarbeiten können am nächsten Tag der Mond. Aber die Schäden, die Komponenten während der Nacht, oft nicht erlaubt, erhalten die wissenschaftlichen Daten.
Rover der sowjetischen Raumfahrt mit dem gleichen Namen, die wurde in den späten 60er und 70er Jahre, enthalten Elemente der radioaktiven heizen mit ausgeklügelten Belüftungssystem, was erlaubt ist, Apparaten, Leben bis zu 11 Monate. Rover fiel in den Schlaf in der Nacht und laufen mit der Sonne, wenn immer ist die Solarenergie.
Eine der Varianten zu vermeiden, die hohen thermischen Schwankungen — vergraben Gebäude in Lunar Regolith. Das pulverförmige Material, das bedeckt die Oberfläche des Mondes, hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen Sonnenstrahlung. Dies bedeutet, dass es starke isolierenden Eigenschaften, und je tiefer die Kolonie, desto höher ist der Wärmeschutz. Darüber hinaus, da die Datenbank wird erhitzt und die Wärme auf dem Mond wird schlecht wegen der fehlenden Atmosphäre, das reduziert die weitere thermische Spannung.
Dennoch, obwohl die Idee der «vergraben» Kolonie im Prinzip angenommen wurde, ist erfolgreich in der Praxis wird es unglaublich schwierige Aufgabe. «Ich habe noch nicht gesehen das Projekt, das hätte bewältigen, sagt Volker. — Vermuten, es werden die Roboter-Bau-Maschinen, mit denen es möglich ist, wird die Remote-Verwaltung».
Einzuschneiden oder zu bedecken?
Eine andere Methode, mit deren Hilfe war es möglich, das gewünschte Ergebnis zu erzielen, liegt in der Erde. Пенетраторы, die fähig sind, brechen die Oberfläche im Laufe der Pfeiler, die bereits angeboten (aber in einem kleineren Maßstab) für mehrere Mondmissionen, wie die japanische Lunar-A und der britischen MoonLite (derzeit ist das Projekt auf Eis gelegt, obwohl die Idee der Landung mit dem eindringen war so überzeugend, dass die ESA beschlossen, es zu verwenden, um den Mechanismus der schnellen Lieferung von Proben für die Analyse mit der Oberfläche und подповерхности Planeten oder Mond). Der Vorteil dieses Konzepts ist, dass die Basis gräbt sich bei der Kollision und damit wird eine relativ moderate thermische Bedingungen, bevor geschützt wird.
Allerdings bleibt das Problem mit der Bereitstellung von Energie, da ein typisches Projekt mit der Durchdringung bietet nur sehr begrenzte Möglichkeiten zur Nutzung von Solarenergie. Es gibt auch Probleme Lasten der hohen Beschleunigung bei der Kollision und der hohen Präzision, die für die Lenkung. «Die Kraft der Kollision, die für die зарывания Struktur, wird sehr schwer zu vereinbaren mit den notwendigen Funktionen der bemannten Basis», sagt Троллоп.
Eine Alternative zu dieser Lösung wird zu schütten Lunar Regolith von oben auf die Kolonie, vielleicht mit Maschinen des Typs Hydraulik-Bagger. Aber um es zu tun effektiv, müssen schnell arbeiten.
Wenn der Mond Regolith nicht funktionieren Gießen Sie in die Kolonie, dann über Ihr können erweitern «Hut» Mehrschicht-Isolierung (MLI), die verhindert, dass die Wärmeableitung. Dämmstoffe MLI weit verbreitet auf Raumfahrzeugen, schützt Sie vor der Kälte des Weltraums.
Der Vorteil dieser Methode ist, dass es ermöglicht die Verwendung von Arrays von Solarzellen für die Erfassung und Speicherung von Energie innerhalb der zwei-Wochen-Mond-Tag. Aber wenn gesammelt wird, nicht genug Energie haben, zu berücksichtigen und Alternative Methoden für die Erzeugung von Energie.
Thermoelektrische Generatoren bieten konnte die Kolonie Energie für die Nacht-Zyklus: bei Ihrer geringen Effizienz der Sie jedoch nicht haben Probleme mit der Bedienung, da keine beweglichen Teile. Radioisotop thermoelektrische Generatoren (РИТЭГ) bieten mehr Effizienz und haben eine sehr kompakte Quelle von Brennstoff. Aber die Basis muss mit Filter zu versehen, die von der Strahlung, die bei diesem so dass Sie übertragen die Wärme. Logistik Setup-generator mit abnehmbaren einem radioaktiven Isotop wimmelt nur so von Problemen: die Risiken werden auf dem ganzen Weg, von dem Start von der Erde bis zur Landung auf dem Mond, zusammen mit den Problemen der Politik und der Sicherheit.
Sie können und Reaktoren, die Kernspaltung, aber mit Ihnen wird noch mehr Probleme, einschließlich der oben genannten.
Und wenn entwickelt werden thermonukleare Reaktoren, man kann Sie auch auf dem Mond zu verwenden, angesichts der überschuss von Helium-3. Auch sein können, Batterie — Art li-Ionen — sofern eine ausreichende Erzeugung von Solarenergie für die zwei-Wochen-Nacht-Zyklus.
Eine Idee, um Energie zu Station auf der Oberfläche während der Nacht-Zyklus mit dem umlaufenden Satelliten, die das übertragen der Energie durch Mikrowellen oder Laser. Die Forschung dieser Idee wurde vor 10 Jahren. Im Verlauf der Untersuchungen stellte sich heraus, dass für die große Mondbasis, die hundert Kilowatt Energie, die aus dem Orbit 50-Kilowatt-Laser, ректенна (Art Antenne, die konvertiert elektromagnetische Energie in direkter elektrischer Strom) wird 400 Meter im Durchmesser, und auf dem Satelliten — 5 Quadratkilometer Solarzellen. Auf der Internationalen Raumstation in der Größenordnung von 3,3 km von Sonnenkollektoren.
Trotz erheblicher Schwierigkeiten in den Bau der Kolonie, das sollte gegen die raue Nacht-Mond-Zyklus, Sie sind nicht unüberwindbar. Bei entsprechender thermischer Schutz und die entsprechenden System der Energieerzeugung während der langen zweiwöchigen Nacht, die wir bekommen können der Mond-Kolonie bereits in den nächsten zwanzig Jahren. Und dann können wir die Augen Weg.