Ciencia Kanija

En este apasionante pero retador periodo de la exploración espacial, el tiempo está acercándose rápidamente para ideas serias de diseño sobre los primeros hábitats que se construirán en el paisaje lunar hábitats. En anteriores artículos hemos examinado los peligros asociados con tal empresa, hemos observado las estructuras disponibles para nosotros, incluso hemos detallado una estructura concreta similar a un hangar que podría usar materiales extraídos localmente. Ahora, miramos a los posibles elementos de la infraestructura que se necesitarán para dar soporte a una colonia viable en la Luna. Florian Ruess, ingeniero estructural que trabaja en hábitats futuros en entornos extremos, también pasó algún tiempo con Universe Today para dar su opinión sobre el futuro de la humanidad en el terreno lunar …

“Construir una base en la Luna” está basado en la investigación de Haym Benaroya y Leonhard Bernold (“Engineering of lunar bases (Ingeniería de las bases lunares)“)

Además, una entrevista exclusiva con Florian Ruess, ingeniero de hábitats extremos y fundador de Habitats for Extreme Environments – HE²

Imagine que intentas construir una estructura en la superficie de la Luna. Dos de los mayores obstáculos que los primeros colonos lunares llegarán de la muy baja gravedad y el fino polvo que provocan todo tipo de problemas de construcción. Aunque parece probable que los primeros hábitats se construirán mediante procesos automáticos antes de que la humanidad ponga un pie sobre la Luna, la fabricación de una infraestructura de asentamiento será una preocupación principal para los ingenieros dado que la construcción puede hacerse tan eficiente como sea posible.

La infraestructura será uno de los factores más importantes de preocupación para los planificadores de la misión. ¿Cómo se fabricarán los materiales de construcción? ¿Cómo se suministrarán los materiales a los trabajadores? ¿Cómo se suministrarán el precioso agua y alimento a los recientes colonos lunares? ¿Pueden ir los vehículos de suministro del punto A al punto B con poco esfuerzo?

Ejemplos históricos de efectividad de una infraestructura de transporte eficiente puede verse en la reunión de ciudades alrededor de ríos (tradicionalmente la forma más rápida de transportar gente y materiales alrededor del país). Los canales fueron clave en dar vida a las ciudades durante la Revolución Industrial en el Reino Unido en el siglo XVIII. Cuando las líneas de ferrocarril enlazaron el Este y el Oeste de Estados Unidos en la segunda mitad del siglo XIX, se experimentó un crecimiento de población por la gente que se mudaba y se asentaba en las nuevas y accesibles tierras de cultivo. A lo largo de los últimos 50 años, el “efecto de la autopista del Sur de California” es el responsable de la proliferación de estaciones de servicio, restaurantes, tiendas seguidas de áreas residenciales para trabajadores – y finalmente pueblos y ciudades completas con base alrededor de la facilidad al acceso del transporte.

Futuras colonias humanas en el Luna y Marte estarán muy probablemente basadas en un principio similar; el éxito de un asentamiento lunar dependerá en gran parte de la eficiencia de las estructuras de transporte.

Parece probable que la mayoría de transportes sobre la Luna dependerán de métodos sobre ruedas, derivados de vehículos terrestres y los comprobados “buggies lunares” de las misiones Apolo de los años 60 y 70. Existen, sin embargo, algunos contratiempos significativos. Abordando estos temas, Florian Ruess, ingeniero estructural y colaborador de Haym Benaroya (en cuya publicación está basado este artículo) apunta algunos problemas con estos modos de transporte:

“Para cualquier misión siempre está la necesidad del transporte individual y la solución obvia está en algún vehículo con ruedas. Pero hay un par de serios temas con respecto a esta solución:

• La tracción reducida: 1/6 de gravedad y el suelo lunar crean un problema de tracción similar al que Spirit y Opportunity en Marte donde pueden quedar clavados fácilmente o necesitar de mucha energía para moverse.
• Polvo: La experiencia de las Apolo demuestra que los vehículos con ruedas levantan una gran cantidad de polvo. Este polvo es peligroso para las máquinas y para los humanos cuando lo respiran”.

- Florian Ruess (comunicación privada).

Por tanto viajar en un “buggie de dunas” modificado podría no ser la respuesta para una base lunar establecida, sería necesaria algún tipo de infraestructura si se usa transporte por ruedas.

Perturbar el polvo de la superficie lunar está lejos de ser un problema menor. A partir de la experiencia de la NASA con las misiones Apolo, los mayores contribuyentes, de lejos, a la generación de polvo fueron el aterrizaje y el despegue de los módulos lunares. El 50% del regolito es menor que la arena fina y aproximadamente el 20% es menor que el polvo de 0.02 mm que conservó la primera huella de Neil Armstrong. Es este componente extremadamente fino del regolito lo que puede causar un gran número de problemas mecánicos y de salud:

• Impedimentos en la visión
• Lecturas incorrectas de los instrumentos
• Cobertura de polvo
• Pérdida de tracción
• Atasco de los mecanismos
• Abrasión
• Problemas de control térmico
• Problemas de hermeticidad
• Inhalación

Por tanto, parece obvio que la creación de polvo debería mantenerse al mínimo ya que este factor podría ser un grave inconveniente a las infraestructuras de los asentamientos.

Los caminos sería una respuesta perfecta para la nueva colonia lunar. Proporcionarían a los vehículos a ruedas la tracción necesaria (teniendo de esta forma un efecto sobre la eficiencia de combustible del vehículo) y puede reducir significativamente la cantidad de polvo en suspensión, especialmente si la superficie del camino se eleva sobre el regolito de alrededor. Los caminos, sin embargo, tienen sus inconvenientes. Son enormemente costosos y pueden ser muy difíciles de construir. Fundir el regolito para formar una superficie dura puede ser una respuesta, pero como apunta Ruess, “…esto requiere enormes cantidades de energía, la cual no puede proporcionarse sólo mediante energía solar”. Por lo que se necesitaría una forma de energía alternativa para realizar tal construcción.

Aunque la construcción de caminos sería altamente deseable, puede que no sea posible, al menos en las primeras etapas del asentamiento lunar. Un desarrollo emergente en el transporte espacial alternativo es el método de despegue y aterrizaje vertical, pero como dijimos anteriormente, los despegues y aterrizajes de vehículos propulsados por cohetes producen enormes cantidades de polvo. Pero debería si hubiera múltiples bases en la Luna, esta podría ser una posibilidad”,…mucha gente recomienda distintas soluciones para las rutas que se usarán frecuentemente como las que van desde la plataforma de lanzamiento a los asentamientos o desde un asentamiento el siguiente”, añade Ruess.

Otra solución es una forma establecida de transporte. Evitando totalmente el contacto con la superficie, se reduciría el polvo y se evitarían los obstáculos, un cable lunar podría ser una posibilidad viable. Parece probable que tal red de transporte de coches por cable sería altamente efectiva. “Serían posibles extensiones muy largas en la Luna y por tanto un coste de infraestructura no exorbitante”, apunta Ruess. Esta posibilidad está empezando a considerarse seriamente por los planificadores de asentamientos lunares.

Mirando hacia artículos anteriores de esta serie, Florian Ruess comenta sobre si las bases lunares pueden ser móviles y apunta algunas de las graves dificultades a las que se enfrentarían los planificadores si se usan minerales extraídos localmente:

”No soy un gran aficionado a las bases móviles. Tal sistema que incluye generación de energía, comunicaciones y especialmente protección a largo plazo contra meteoroides y radiación no me parece factible. Pero los vehículos a ruedas podrían ser diseños presurizados capaces de atender misiones científicas de varios días. Esta sería una buena solución para expandir las capacidades de una base permanente.

“Los materiales locales son cruciales aunque son un tema complicado. Mi investigación hasta ahora ha mostrado que sólo después de que se haya establecido tras una cierta presencia y se haya obtenido una experiencia con problemas lunares y de materiales estaríamos en posición de atrevernos a construir hábitats con materiales locales. Ciertamente no antes de que un hombre ponga un pie en la Luna. Y, por favor, ¡olvídate del tan citado hormigón lunar! Hay tantos obstáculos para este material imaginario que ni siquiera podría empezar a nombrarlos. La única aplicación inmediata del material local que veo es el uso del regolito como material de protección contra la radiación y meteoroides”.

-Florian Ruess, comunicación privada.

Muchas gracias a Florian Ruess por su tiempo en la contribución a este artículo. Para más información sobre su trabajo y diseños de hábitats en entornos extremos, visita su sitio web en: HE-squared.com.

Para más información sobre futuros asentamientos lunares, mira la Sociedad Lunar y su recurso colaborativo, Lunarpedia.

Autor: Ian O’Neill
Fecha Original: 22 de marzo de 2008
Enlace Original

Esta entrada fue escrita el Domingo, 13 de abril de 2008 a las 7:43 pm y archivada en Astronomía, Sondas y Misiones, Tecnologí­a. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.