GOLDEN, Colorado – Aqui na Terra, séculos de conhecimento de engenharia acumulado, lições aprendidas com dificuldade e evolução social moldaram a estrutura robusta de padrões de construção que regem a forma como construímos e mantemos edifícios hoje.
Mas agora, a humanidade está se preparando para ser colocada num lugar “Presença Permanente” na LuaComo garantir a segurança e a integridade das estruturas construídas num ambiente tão sem património?
Na 26ª Mesa Redonda de Recursos Espaciais, realizada de 2 a 5 de junho no campus da Escola de Minas do Colorado, um especialista disse que um código de construção lunar é necessário para desenvolver critérios de projeto específicos. a lua.
O que está tremendo?
Tanto a NASA quanto a agência espacial da China Planejando criar habitatsPlataformas de pouso lunares, abrigos de equipamentos e torres altas. Mas toda essa construção pode ter um início instável, diz Nerma Galuk, engenheira e especialista lunar da Skidmore, Owings & Merrill, uma empresa de engenharia arquitetónica e estrutural em São Francisco, Califórnia.
Galuk disse que é necessário usar experiências de construção paisagística.
“Na Terra, os sistemas estruturais resistem às forças laterais sísmicas através de uma forte aceleração gravitacional através do atrito fundamental e da estabilidade de tombamento. No entanto, na Lua, a força do campo gravitacional é reduzida a um sexto da gravidade da superfície da Terra”, disse Caluk ao Space.com.
Como as forças inerciais sísmicas são completamente governadas pela massa de uma estrutura e não pelo seu peso, a demanda lateral de uma estrutura está totalmente ativa quando a sua capacidade de recuperação da gravidade é significativamente reduzida, acrescentou Kaluk.
“Estruturas de baixo perfil correm risco de deslizamento translacional em interfaces de regolito mal caracterizadas, enquanto estruturas verticais altas enfrentam um risco significativo porque fornecem apenas uma fração do momento de restauração gravitacional disponível em um ambiente sísmico lunar”, disse Kaluk.
Aqui na Terra, os engenheiros estruturais projetam estruturas de edifícios convencionais para resistir a fissuras e deformações inelásticas permanentes durante um evento sísmico no nível do projeto.
Eles usam deliberadamente a “dissipação inelástica de energia” como mecanismo primário para gerenciar a demanda sísmica, disse Kaluk. Mas esta filosofia de design é fundamentalmente incompatível com um ambiente lunar de equipe, disse ele.
Por exemplo, uma rachadura na escotilha ou desalinhamento da vedação de pressão. Constituem uma falha de missão crítica, disse Kaluk, e qualquer violação estrutural corre o risco de um estresse catastrófico.
A Divisão Aeroespacial da Sociedade Americana de Engenheiros Civis foi desafiada a projetar diretrizes para a construção de infraestrutura lunar.
O Comitê Técnico de Engenharia e Construção Aeroespacial do Comitê elaborou “Diretrizes de Engenharia, Projeto, Análise e Construção de Infraestrutura (LIEDAC)” para a lua, disse Galuk. Problemas sísmicos causados por terremotos.
As diretrizes da LIEDAC caracterizam o ambiente de risco lunar único, categorizam os resultados operacionais através de uma hierarquia de classificação de risco e estabelecem objetivos de desempenho para garantir que “o desenvolvimento seguro dos negócios possa prosseguir numa base tecnológica defensável”.
Incertezas inerentes
Caluk também descreveu uma “Análise de Espectro de Resposta” apoiada pelo Fundo de Transferência de Tecnologia para Pequenas Empresas da NASA.
O resultado da análise produziu critérios que enfatizam a necessidade de investigação geotécnica local para todas as estruturas, independentemente do tipo de projeto sísmico.
“Essas investigações são críticas para identificar e mitigar riscos, como estabilidade de encostas sísmicas, recalques totais e diferenciais induzidos por terremotos e outros riscos geotécnicos que podem ser induzidos ou amplificados por movimentos terrestres sísmicos”, disse ele na Escola de Minas reunida aqui.
Além disso, o quadro elaborado por Caluk e os seus colegas reconhece que as condições da superfície lunar ainda não são totalmente compreendidas à escala global.
Práticas de design
Não saber antecipadamente o que os exploradores lunares encontrariam era uma proposta incerta e instável.
“Portanto, práticas de design responsáveis devem levar em conta esta incerteza através de uma rigorosa investigação de superfície sempre que possível”, acrescentou Caluk. “Ao priorizar a coleta de dados localizada, os engenheiros podem garantir que as fundações estruturais sejam fortes o suficiente para lidar com as propriedades físicas únicas do regolito lunar e as demandas sísmicas específicas do local de implantação.”
Caluk e os membros da sua equipe analisaram o tremor máximo do terremoto, que representa o abalo mais severo, verificando a prevenção do colapso e garantindo a integridade estrutural geral sob eventos sísmicos extremos.
“O profundo conhecimento institucional da NASA sobre as operações de voos espaciais tripulados e a segurança das missões da tripulação fornece uma base crítica sobre a qual os critérios de desempenho estrutural para a infraestrutura lunar podem agora ser formalmente estabelecidos, juntamente com protótipos de geoengenharia e um meio comprovado de fazê-lo, mesmo sob condições de tecnologia de dados de deslizamentos de terra”.
