Zlokalizowana stabilizacja rur lawy

Badanie z Purdue University sugeruje, że Księżyc zawiera szereg szerokich podziemnych rur lawy, aż do 5000 m szerokości i około 1500 m wysoki, w których mogłyby być budowane podziemne miasta. Takie lampy chroniłyby potencjalnych mieszkańców przed promieniowaniem kosmicznym i przed ekstremalnymi temperaturami na powierzchni.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Przed zbudowaniem czegokolwiek w takich rurach wnętrze rur lawy musi zostać sprawdzone pod kątem integralności skały, a tam, gdzie znaleziono zlokalizowane słabości, należy je naprawić. Trzeba będzie zmniejszyć ryzyko, że kamień lub klin skały wypadną z tyłu / dachu / sufitu lub ścian rury i spadną na ludzi, rośliny, wyposażenie lub budynki.

Jaki byłby najlepszy sposób ustabilizowania miejscowych słabych punktów na wewnętrznej powierzchni rur lawowych?

Oto na przykład niektóre typowe narzędzia i techniki zwiększania stabilności struktur naturalnych i inżynieryjnych:

Naprężone śruby kablowe
Skały
Beton natryskowy
Beton natryskowy, stalowa siatka i śruby
Okładzina betonowa poprzez obróbkę plastyczną, w przeciwieństwie do betonu natryskowego
Powłoki polimerowe
Powłoki ceramiczne

civil-engineering geotechnical-engineering reinforcement

— Fred
źródło

Jeśli coś było bliskie upadku, dlaczego po prostu nie zmusić go do upadku, zanim zbudujesz miasto pod nim?

— Dave Tweed

@DaveTweed: To prawda, ale z miejsca upadku powstanie trudny punkt, który musiałby zostać zapieczętowany. Wszystko, co spadnie z wysokości 1000–1500 m, może uszkodzić wszystko, co trafi, nawet niewielką skałę. Jeśli miejsce upadku nie zostanie uszczelnione, może nastąpić dalsze odkrycie skały, co spowoduje jeszcze większy problem.

— Fred

Czy jaskinia nie musiałaby być zapieczętowana, aby mogła być pod ciśnieniem? W takim razie troska nie byłaby czymś, co mogłoby wpaść w powietrze, ale dmuchać. Myślę, że przezroczysty polimer byłby fajny, choć nie jestem pewien, jak go tam dostaniemy.

— jhabbott,

@jhabbott: Dobra uwaga na temat możliwego wzrostu ciśnienia. Ułatwiłoby to mobilność mieszkających tam ludzi. Być może częścią odpowiedzi jest zbudowanie kopuł w rurach, które mogłyby być pod ciśnieniem i mogłyby zapewnić pewną ochronę przed uderzeniami kamieni. Jak powiedziałem w moim komentarzu dla Dave'a Tweeda, wszystko spadające z 1000 m + spowoduje duże szkody, nawet w 1/3 g Księżyca. Priorytetem byłoby nadal zmniejszanie ryzyka wystąpienia skał. Jako osoba zaangażowana w infrastrukturę podziemną wiem, że utrzymanie integralności powierzchni podziemnego otworu jest kluczem do stabilności

— Fred

Naturalnym sposobem na ustabilizowanie go jest zwiększenie ciśnienia. Normalne ciśnienie atmosferyczne wynosi ~ 100 kPa. Aby to zrobić, należy wprowadzić gigantyczną hermetyczną wkładkę do rurki lawowej. Byłby nieco większy niż jaskinia w celu przeniesienia obciążeń ciśnieniowych na ściany skalne i uszczelnienia. Należy zaprojektować trudną równowagę między ciśnieniem skał wywołanym grawitacją a wewnętrznym ciśnieniem gazu. Jest to trudne zadanie inżynierskie, ale wygląda bardziej realistycznie niż inżynieria na dużą skalę pod powierzchnią Księżyca.

Jako korzyść, to rozwiązanie zapewni dużą przestrzeń mieszkalną.

W praktyce inżynierii lądowej istnieje precedens podczas budowy tuneli metra pod dnem rzeki.

Zdjęcie dostarczone przez pytanie pokazuje bardzo „sztuczny” przekrój. Piękną analizę MES można powtórzyć z uwzględnieniem bardziej realistycznego przekroju i ciśnienia wewnętrznego.

lawa ziemna

Przekrój ziemnej lawy. Płaska podłoga niektórych rur lawowych jest zwykle wynikiem późniejszych osadów.

— Val
źródło

Koperta może być podzielona na wiele izolowanych sekcji z śluzami między nimi.

— Nick Alexeev