Аэрокосмическое агентство NASA подвело итоги своего конкурса Mars Habitat Challenge проводившегося с еще 2015 года. В его рамках участникам необходимо было представить лучшие концепции создания марсианских колоний. В финальный этап конкурса, напомним, прошли три команды. Победителем стала архитектурная компания AI Space Factory, представившая свою концепцию жилища MARSHA. Компания представила концепт 15-метровая капсульной базы из биоразлагаемого и перерабатываемого базальтового композита, который можно получить из марсианских ресурсов. Возведение объектов базы подразумевает использование технологии 3D-печати.
Компания создала небольшой прототип из инновационной смеси базальтового волокна и растительного пластика. NASA протестировало материалы на прочность, огнестойкость и защиту от деформаций и пришло к выводу, что данный концепт существенно прочнее и надежнее, чем варианты, представленные другими участниками состязания.
Ну что тут можно сказать?
Если бог ума не дал - в аптеке уже не купишь...
Первое - базальтокомпозит. Очевидно, что базальт, точнее, базальтовая крошка, используется в качестве заполнителя смеси. Связующим является биоразлагаемый полимер. Все бы хорошо в этой модели, да вот есть одно НО, причем прямо от бедра, сходу, с разворота, не глядя...
Вы вообще в курсе, что базальт - один из самых труднообрабатываемых материалов?
Для использования в 3Д-печати базальтовая крошка должна иметь очень маленький размер, чтобы не забивался канал подачи смеси в 3Д-принтере, во-первых, и должна иметь размер одинаковый плюс-минус, чтобы смесь была равноплотной и равнопрочной, во-вторых. То есть, нам потребуется на Марсе камнедробильная машина, выпускающая калиброванный по размеру базальтовый песочек в промышленных масштабах.
Вы эту камнедробилку представили? Рекомендую загуглить "камнедробильный завод", картинки посмотреть, текстики почитать. И прошу заметить - такой завод на Марсе не нужен. Нам нужен завод, производящий калиброванный по размеру материал, другой нам не подходит. Нам некуда девать фракции неподходящего размера.
Отлично. Притарабанили на Марс камнедробильное предприятие. Заодно притарабанили к нему электростанцию. Теперь нам нужен карьер. Почему карьер? Потому что базальт - это коренная порода, как правило залегающая под слоем осадочных, и значит, нужно перелопатить кубические километры породы, расчистить площадку, взять специализированное оборудование для горных разработок - и фигачить. То есть - экскаваторы, буры, взрывчатка, карьерные экскаваторы, карьерные самосвалы, бульдозеры, погрузчики сыпучих грузов...
Ну, вы поняли, базальтовый песочек - он такой...
А еще мы не забываем, что нам нужно связующее - то есть полимер. И для этого нам тоже потребуется дохрена какой промышленности на Марсе иметь. И где-то как-то сырье добывать для нее.
Хотя, конечно, есть альтернативный путь - с ситечком по Марсу бегать, искать где базальтовой крошки насыпано, просеивать, потом отсортировывать...
Биоразлагаемость. Какими именно бактериями должен разлагаться наш базальтокомпозит? В смысле, откуда наше жилье начнет разрушаться - снаружи, или изнутри? Мы на чужой планете, нам требуется максимальная надежность, долговечность, кондовость и неубиенность, потому как ремонтную бригаду не вызовешь, на рынке шлакоблоков или проводов электрических не купишь, а поскольку жилье строит 3Д-принтер, то значит - кельм, шпателей и прочих бетономешалок у нас как бы нет, и ремонтировать ручками мы не сможем. Точнее сможем, научимся, и даже очень быстро - когда 3Д-принтер сломается...
Дальше. Гранит и базальт обладают повышенной радиоактивностью. В Вольфшанце наблюдались изменения состояния здоровья у персонала. Мы предполагаем строительство жилья из таких материалов. Я считаю, что стресс-факторов от жизни на чужой планете более чем достаточно, и гробить здоровье таким образом - далеко не лучший вариант.
Вот как много мы можем узнать, задумавшись над словом "базальтокомпозит".
Продолжаем.
Базальтокомпозит, очевидно - аналог бетона. В части механической структуры. То есть - он лучше работает на сжатие, чем на растяжение, и кроме того, при термических перепадах из-за неравномерного термического расширения составляющих, в нем возникают внутренние напряжения. Теперь смотрим на природные условия Марса. Давление близко к полному его отсутствию, диапазон колебаний температуры... Короче - на Оймяконе в плавках гулять можно круглый год, по сравнению с марсианскими перепадами.
Вертикальное сооружение на открытом воздухе будет испытывать серьезные термические нагрузки, а поскольку давление внутри сильно больше, чем снаружи - материал будет работать на растяжение, а не на сжатие. Самым поганым для бетоноподобных смесей образом.
Любая трещинка в материале будет расширяться, расширяться, расширяться...
Дальше. Сооружение у нас вертикального типа, то есть вся наружная стена - это зона теплообмена. Вы как, стены своего дома утепляли? Так вот - на Марсе это все равно, что и не утепляли вовсе. Учитывая чудовищные температурные колебания, температурный режим жилья на Марсе очень существенно отличается от земного. Я бы сказал - радикально отличается. Соответственно, и СНиПы для Марса должны быть абсолютно другие...
Каково резюме?
Хваленая НАСА объявила конкурс, ебла всем могз, потом конкурсанты выебали мозг НАСА, в результате чего победил проект, в котором жить вредно для здоровья, который неремонтируемый там и в тех условиях, и недолговечный к тому же. А при механических повреждениях - опасный для обитателей. Можно жить в таком жилище?
Я бы не стал.
Какой дом нужен для Марса? Какой дом нужно строить на Марсе, чтобы не убиться, не покалечиться, и не навредить здоровью, а также иметь минимальную уверенность, что этот дом - все-таки дом, а не челлендж какой-то из серии "последний герой"? Ну то есть в смысле - кто из колонистов последним сдохнет...
Первое. Для обеспечения нормальной работы материала конструкции строения давление должно быть скомпенсировано. Потому что стали там будет немного, и штамповать гермообъемы с внутренним напором не получится. То есть - материал должен работать не на растяжение, а на сжатие.
Второе. Для обеспечения долговечности конструкции необходимо, чтобы термические эффекты были как можно меньше, а термобаланс помещений был стабилен.
Как этого достичь? Сеть тоннелей, пещерные города.
Поскольку тоннель (подземное помещение) обжимается со всех сторон грунтом, и сверху тоже давит грунт - нормальное атмосферное давление внутри компенсируется давлением грунта. Материал стенок, герметичный - работает не на растяжение, а на сжатие. Возникшие микротрещины не расширяются, герметизация происходит по внутренней поверхности методом покраски какой-нибудь вакуумустойчивай долговечной упругой дрянью.
Поскольку грунт со всех сторон помещения обеспечивает теплоизоляцию - теплообмен у нас через стенки существенно меньше, чем у вертикальных наземных конструкций, и тепловой режим помещения гораздо мягче. Наконец - так как нам пофиг, из чего строить (гермослой наносится изнутри), мы можем использовать в механической части конструкции бетон из осадочных пород, то есть нам любой песок с поверхности Марса подойдет. Технология упрощается. Главное для нас - обработать изнутри герметиком и засыпать снаружи грунтом в количестве. И да, насыпной грунт сверху - дополнительная защита от метеоритов.
Поскольку один из главных вопросов инопланетного дома - это комплексное снабжение, и поскольку делать СЖО в каждой халабуде сложно и нерентабельно, наши жилища должны быть объединены в единый комплекс - подземный город. С гермозатворами (на всякий случай) между его частями, коммуникациями ниже уровня жилья (подача воды, воздуха, отбор отходов и т.д.). То есть на поверхность у нас жители будут выходить только когда совсем уж невмоготу станет, или по делу.
При наличии отработанной технологии проходки тоннелей, созданной с учетом особых требований по герметичности, по составу грунтов, и так далее - можно строить целые подземные города. И жить в этих городах, возможно, будет и неприятно - но зато гораздо безопаснее и надежнее, чем на поверхности в арт-объектах, ошибочно принимаемых за разработки.
Стоп. Где-то я об этом уже читал...
Строго говоря, все это началось в конце XX века, когда в недрах Марса был обнаружен пустой тоннельный город из желтого материала, похожего на янтарь и названного впоследствии янтарином.
Ну да. Ну да.
УПД. Немного подумав, вспомнил про базальтоволокно. Оно не годится для 3Д-печати, зато годится для изготовления готовых конструкций, являясь аналогом стеклопластика. И имеет прекрасный температурный диапазон работы плюс хорошо работает на растяжение. Вот с ним можно извращаться как душе угодно - но без принтеров, естественно...
Journal information