Локализованная стабилизация лунных лавовых трубок

8

Исследование, проведенное в Университете Пердью, показало, что на Луне есть ряд широких подземных лавовых труб шириной до 5000 м и высотой около 1500 м, в которых могут быть построены подземные города. Такие трубки будут защищать потенциальных жителей от космического излучения и экстремальных температур на поверхности.

введите описание изображения здесь

Перед тем, как что-либо строить в таких трубах, необходимо проверить внутреннюю часть лавовых труб на целостность породы, и там, где обнаружены локализованные слабости, их необходимо будет исправить. Необходимо снизить риск того, что камень или клин камня могут соскользнуть со спины / крыши / потолка или стенок трубы и упасть на людей, установки, оборудование или здания.

Как лучше всего стабилизировать любые локальные слабые места на внутренней поверхности лавовых труб?

Например, вот некоторые распространенные инструменты и методы для повышения устойчивости естественных и инженерных структур:

  • Натяжные кабельные болты
  • Рок болты
  • торкрет
  • Торкрет, стальная сетка и болты
  • Бетонная облицовка с помощью опалубки, в отличие от торкретирования
  • Полимерные покрытия
  • Керамические покрытия
civil-engineering geotechnical-engineering reinforcement Фред
источник
Если что-то было на грани падения, почему бы вам не сделать так, чтобы оно упало прямо сейчас, прежде чем строить город под ним?
Дэйв Твид
1
@DaveTweed: Верно, но из-за места падения, которое должно быть запечатано, возникнет грубое пятно. Все, что падает с высоты 1000 - 1500 м, может повредить любой удар, даже небольшой камень. Если место падения не будет запечатано, может произойти дальнейшее распутывание породы, создавая еще большую проблему.
Фред
Разве пещера не должна быть закрыта, чтобы она могла находиться под давлением? Тогда беспокойство на самом деле не было бы чем-то падающим, а разрушающимся. Я думаю, что прозрачный полимер был бы классным, но я не уверен, как мы его получим.
Джабботт
@jhabbott: Хорошая мысль о возможном повышении давления. Это будет способствовать мобильности людей, живущих там. Может быть, часть ответа заключается в создании куполов внутри труб, которые могут находиться под давлением и могут обеспечить некоторую защиту от камнепадов. Как я уже сказал в своем комментарии к Дейву Твиду, все, что падает с высоты 1000 м +, может нанести большой ущерб, даже в 1/3 г Луны. Снижение риска камнепадов по-прежнему будет приоритетом. Как кто-то, кто был вовлечен в подземную инфраструктуру, я знаю, что поддержание целостности поверхности подземного проема является ключом к стабильности
Фред

Ответы:

2

Естественный способ стабилизировать это - создать давление. Нормальное атмосферное давление составляет ~ 100 кПа. Для этого в лавовую трубку следует вставить гигантский воздухонепроницаемый вкладыш . Это было бы немного больше, чем каверна, чтобы перенести нагрузки давления на каменные стены и уплотнение. Сложное равновесие должно быть разработано между гравитационным давлением породы и внутренним давлением газа. Это сложная инженерная задача, но она выглядит более реалистичной, чем крупномасштабные инженерные работы под поверхностью Луны.

В качестве преимущества это решение обеспечит большое жилое пространство.

Прецедент существует в наземной инженерной практике при строительстве тоннелей метро под руслом реки.

Изображение, представленное вопросом, показывает очень «искусственное» сечение. Красивый анализ ВЭД может быть повторен с более реалистичным сечением и включенным внутренним давлением.

земная лавовая трубка

Сечение земной лавовой трубки. Плоский пол некоторых лавовых труб обычно является результатом более поздних отложений.

Val
источник
Конверт может быть разделен на несколько изолированных секций с воздушными шлюзами между ними.
Ник Алексеев