月の溶岩管の局所安定化

パデュー大学の調査によると、月には幅5000 mまで、高さ約1500 mまでの地下の溶岩洞が数多くあり、その中に地下都市を建設することができます。このようなチューブは、潜在的な居住者を宇宙放射線や表面の極端な温度から保護します。

そのような管に何かを構築する前に、溶岩管の内部を岩の完全性について検査する必要があり、局所的な弱点が見つかった場合は、これらを修正する必要があります。岩または岩のくさびが管の背面/屋根/天井または壁から外れ、人、工場、設備、建物に落ちるリスクを軽減する必要があります。

溶岩洞窟の内面にある局所的な弱点を安定させる最良の方法は何でしょうか？

たとえば、ここでは、自然構造および設計構造に安定性を追加するためのいくつかの一般的なツールとテクニックを示します。

• 張力ケーブルボルト
• ロックボルト
• 吹付けコンクリート
• 吹付けコンクリート、スチールメッシュおよびボルト
• ショットクリートとは対照的に、フォームワークによるコンクリートライニング
• ポリマーコーティング
• セラミックコーティング

それを安定させる自然な方法は、それを加圧することです。通常の大気圧は〜100 kPaです。そのためには、巨大な気密ライナーを溶岩洞内に挿入する必要があります。それは岩壁とシーリングに圧力負荷を転送するために洞窟より少し大きいでしょう。重力によって誘発される岩石圧力と内部ガス圧力との間で、トリッキーな平衡を設計する必要があります。これはやりがいのあるエンジニアリングタスクですが、大規模なエンジニアリングが月面下で機能するよりも現実的に見えます。

利点として、このソリューションは居住可能な広いスペースを提供します。

河床下の地下鉄トンネルの建設中の地上工学の実務には前例が存在します。

質問によって提供された画像は、非常に「人工的な」断面を示しています。美しいFEA解析は、より現実的な断面と内圧を含めて繰り返すことができます。

地上の溶岩洞断面。一部の溶岩洞窟の平らな床は、通常、後の堆積物の結果です。