Сразу несколько земных стран объявили в последнее время о намерении организовать базы на Луне. США, возможно, станут первой страной, которая это осуществит. Весной 2026 года НАСА официально запустило первую фазу проекта по строительству постоянной базы на поверхности Луны. На этом этапе, который продлится до 2028 года, планируется доставить на спутник Земли научные приборы, картографические дроны, коммерческие луноходы и модернизированный марсоход Promise. Венцом программы «Артемида», которую в настоящее время поддерживают 67 стран, должно стать появление на Луне человека в 2028 году. А недавний указ Белого дома предписывает НАСА создать постоянный лунный аванпост к 2030 году.
Ненамного отстают две другие большие космические державы – Россия и Китай: они реализуют совместный проект Международной научной лунной станции (МНЛС). Строительство инфраструктуры станции в районе одного из лунных полюсов запланировано на 2031–2035 годы, после чего должно начаться её заселение.
Вызов для инженеров и строителей
Важно отметить, что проекты лунных баз, реализуемые в экстремальных условиях, потребуют сверхусилий от инженеров и строителей. В частности, необходимо будет радикально сократить объём строительных отходов, применяя принцип 6R: Reduce, Reuse, Recycle, Recover, Remanufacture, Redesign (сокращение, повторное использование, переработка, регенерация, восстановление, перепроектирование). Также нужно будет справляться с суровыми реалиями практически полного вакуума, микрометеоритами и нефильтрованным космическим излучением.
Кроме того, поверхность Луны покрыта острой как бритва пылью, или реголитом, который обладает высокой абразивностью и может прорезать скафандры космонавтов и выводить из строя оборудование. А экстремальные перепады температур – от менее чем -200 °C до более чем +120 °C, то есть более чем 300 °C в течение лунного дня, – создают сильную термическую нагрузку на строительные материалы, которые с каждым циклом расширяются и сжимаются.
Важный вопрос – из чего, собственно, строить? Если доставлять все строительные материалы с Земли, это будет долго и фантастически дорого. Поэтому специалисты собираются использовать реголит и производить 3D-печать монолитных конструкций. Однако микрометеориты, которые на Луне сыплются как дробь со скоростью до 72 километров в секунду, могут легко пробить монолитные оболочки, которые в случае 3D-печати будет трудно починить.
В рамках исследования коллектива учёных из Аделаидского университета, которым помогают коллеги из Техасского университета в Сан-Антонио, предлагается применять модульное строительство на основе блоков, которые можно легко демонтировать и отремонтировать силами команд, состоящих из людей и роботов.
Основная цель исследования – понять, как локальные повреждения, вызванные микрометеоритами, влияют на систему в целом, и учесть полученные данные при проектировании конструкций лунной базы с возможностью её ремонта.
Психологические проблемы
Как показали недавние исследования, в том числе ряд изоляционных экспериментов SIRIUS, влияние изоляции, замкнутого пространства, отсутствия нормальной коммуникации нельзя недооценивать. У большинства испытуемых появляется ощущение искажения времени, что приводит к повышенному стрессу и снижению социальной удовлетворённости.
И здесь команде Аделаидского университета есть что предложить: опираясь на достижения психологии дизайна и сотрудничая с людьми, которые жили и работали в условиях изоляции и ограниченного пространства, специалисты стараются максимально использовать дизайн для сглаживания проблем. Мелкие детали — личное пространство, где можно уединиться, комфортное освещение, адаптированное к индивидуальному ритму, окно с видом — могут оказать значительное влияние на эмоциональное благополучие и моральный дух в коллективе.
Также, убеждены исследователи, нужно учитывать проблему микрогравитации, – для этого они проводят эксперименты с гравитационной разгрузкой, изучая, как руки, плечи и туловище взаимодействуют при подъёме и стабилизации тела в условиях изменённой силы тяжести. Полученные результаты они собираются использовать при проектировании лестниц и поручней для лунных жилых модулей, сделав передвижение более эффективным и в то же время предотвратив травмы.
Значение для Земли
Исследования в области лунной архитектуры — не какая-то далёкая, футуристическая идея. Речь идёт о понимании человеческого опыта в экстремальных условиях и использовании этого понимания при анализе проектирования для людей на Земле. И планета, и её жители, несомненно, выиграют от внедрения этих новых стандартов проектирования, учитывая, что на долю строительной отрасли в настоящее время приходится около 30 % мирового объёма отходов и выбросов.
