Under de kommande decennierna planerar flera rymdbyråer att skicka astronauter till månens yta. Mer än så, mellan Europeiska rymdorganisationen (ESA), Kinas nationella rymdförvaltning (CNSA) och Roscomos, finns det flera planer på att bygga permanenta utposter på månen. Kanske den mest kända av dessa är ESA: s plan för att bygga en International Lunar Village,
Som en spirituell efterträdare till den internationella rymdstationen (ISS) skulle denna by fungera som en bas för team av astronauter för att utföra viktig forskning och experiment. Under de senaste åren har några mycket intressanta förslag presenterats som en del av denna plan, vars senaste kommer från ESA: s europeiska astronautcenter (EAC), där ett studentteam har utvecklat ett förslag om en hållbar månmiljö.
Teamledaren är Angelus Chrysovalantis Alfatzis, arkitektteknisk student under sitt sista studieår vid det nationella tekniska universitetet i Aten, Grekland. Han och hans kollegor är bara några av de många unga forskarna som deltar i Spaceship EAC - ett ESA-initiativ som syftar till att främja nätverk och samarbete med universitet och forskningsinstitutioner i hela Europa.
Alfatzis och hans kollegor utvecklade sitt månbase-koncept för NewSpace2060 International Moon Pitch-tävling 2018, ett gemensamt initiativ med Moon Village Association, som ägde rum hösten 2018. Deras inträde ingick i kategorin Moon Village Architectural Concept and Issue, där deltagarna uppmanades att komma med idéer som skulle fungera med befintlig teknik och kunskap om månen.
Alfatzis beskriver sin arkitektoniska strategi som ”hyperlokal”, som utnyttjar begreppet resursutnyttjande på plats (ISRU) för att skapa hållbara boendelösningar för extrema miljöer på avlägsna platser. När han förklarade sin vision i ett nyligen pressmeddelande från ESA:
”Jag strävar alltid efter att hitta material och strukturella lösningar i enlighet med tillgängliga resurser på plats. För närvarande är mitt fokus på att använda obearbetad månjord för konstruktion och de arkitektoniska tillämpningarna av detta. ”
Detta fokus överensstämmer med ESA: s mål för att skapa International Lunar Village, som kräver användning av lokala resurser för att inte bara tillverka basen utan också se till dess besättnings behov. Alfatzis och hans teamkamrater arbetade tillsammans med andra med rymdskeppet EAC, och kom med ett koncept som heter CORE (Crater Outpost for Research and Exploration).
Begreppet CORE kräver en modulär design som skulle använda månens egen geografi och regolith för att skydda mot elementen. Teamet valde South Pole-Aitken Basin som plats för basen, vilket ger fördelarna med stadig belysning, enkel kommunikation med jorden och närhet till avlagringar av vattenis.
Varje modul skulle bestå av en uppblåsbar prefabricerad struktur med sitt eget livstödssystem och ett centralt rör. På detta sätt skulle moduler kunna arrangeras vertikalt, med den ena ovanpå den andra samtidigt som det möjliggör transport mellan dem. Som Alfatzis förklarade:
”Vår idé är att transportera uppblåsbara moduler till basen av en liten krater på Månens södra polära region och sedan gradvis fylla hålrummet med månjord tills modulerna effektivt har begravts. Skärmmetrar kommer att skydda insidan från strålning. Att bygga inuti en krater hjälper också att isolera på grund av den stabila temperaturen i Månens underjordiska miljö och ger skydd mot hotet om mikrometeoroider. "
Planen kräver också att en luftlåsmodul läggs till i toppen av strukturen, som sedan skulle täckas med mer regolith för att ge skydd. Inuti denna luftlås skulle utrustning för extra fordon (EVA) lagras och måndamm skulle mildras med hjälp av en elektromagnetisk rengöring, som skulle dra fördel av regoliths magnetiska egenskaper för att samla in den.
De vertikalt staplade modulerna skulle alla vara anslutna med en centralt belägen hiss. Den första modulen bredvid ytan skulle hysa avfallsbehandlingsanläggningarna och vara där astronauterna förbereder sig för EVA och serviceuppdrag till ytan. Den mellersta modulen skulle vara för forskning och kommunikation, medan den nedre modulen skulle innehålla sovbågarna, bostadsområdena och en träningsanläggning (alias "lunar gym").
Som Alfatzis noterade i videon som var en del av deras lags inträde, är en annan fördel med CORE-design möjligheten att utöka den till angränsande kratrar. "Den valda platsen för utplacering möjliggör ytterligare installationer av moduler som kan levereras och konfigureras, vilket skapar en riktig by med livsmiljöer i nära bostäder," sade han. "Att förverkliga månbyen är ett viktigt steg för hållbar, bemannad utforskning."
I slutändan är huvudsyftet med CORE att skapa en livsmiljö som stöder människors liv genom att skydda dess invånare från yttre förhållanden som annars kan utgöra ett hot. I detta avseende är det inte alls till skillnad från livsmiljöer som är byggda här på jorden, förutom att särskilda överväganden måste beaktas vid utformning av livsmiljöer för månen.
Dessa inkluderar bristen på en andningsfull atmosfär, extrema temperaturer, typ av terräng och Månens låga tyngdkraft - vilket är ungefär 16,5% av jordens. Avsaknaden av ett skyddande magnetfält innebär också att alla månbaser också måste kunna skydda sina invånare från sol- och kosmisk strålning, för att inte tala om små meteoriter som regelbundet regnar ner på ytan.
För sitt koncept belönades Alfatzis och EAC-teamet för rymdskepp med en löpande placering. Som Alfatzis antydde berodde deras framgång på de mångfaldiga talanger som deras team förde till bordet:
”Vårt teams tvärvetenskapliga karaktär - från flyg- och rymdingenjörer till biologer - hjälpte oss att undersöka alla olika detaljer om konstruktion och energikrav. Hela upplevelsen fick oss att tänka djupare på de olika aspekterna av månkonstruktion och bebyggelse, vilket visar oss många olika möjligheter för vår framtid på månen. ”
För närvarande hoppas ESA, CNSA, Roscosmos och NASA alla att bygga en månpost i slutet av 2020-talet eller i början av 2030-talet. Med all sannolikhet kommer denna bas att vara ett resultat av samarbete mellan dessa och andra byråer, som alla kan vinna på att ha en permanent forskningsbas som hjälper till att underlätta framtida uppdrag till Mars och andra platser i solsystemet.
