달 용암 튜브의 국부 안정화


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Purdue University의 한 연구에 따르면 달에는 최대 5000m, 높이는 1500m에 이르는 지하 지하 용암 튜브가 다수 포함되어 있으며 지하 도시를 지을 수 있습니다. 이러한 튜브는 잠재적 인 거주자를 우주 방사선과 표면의 극한 온도로부터 보호합니다.

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이러한 튜브에 무엇이든 구성하기 전에 용암 튜브의 내부는 암석의 무결성을 검사해야하며 국지적 인 약점이 발견 된 경우이를 수정해야합니다. 튜브의 등 / 지붕 / 천장 또는 벽에서 바위 나 쐐기의 엉킴이 떨어져 사람, 식물, 장비 또는 건물에 떨어질 위험을 완화해야합니다.

용암 튜브의 내부 표면에있는 국소 약점을 안정화시키는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

예를 들어, 자연 및 공학 구조에 안정성을 추가하기위한 몇 가지 일반적인 도구와 기술이 있습니다.

  • 인장 케이블 볼트
  • 락 볼트
  • 숏크리트
  • 숏크리트, 스틸 메시 및 볼트
  • 숏크리트와 달리 폼 작업을 통한 콘크리트 라이닝
  • 폴리머 코팅
  • 세라믹 코팅

무언가가 쓰러 질 위기에 처했다면, 그 아래에 도시를 짓기 전에 바로 떨어지지 않겠습니까?
Dave Tweed

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@DaveTweed : 맞습니다. 그러나 가파른 곳에서 봉인해야하는 거친 지점이 생길 것입니다. 1000-1500m의 높이에서 떨어지는 것은 작은 바위조차도 치는 모든 것에 손상을 줄 것입니다. 낙하 현장이 봉인되지 않은 경우, 암석이 더 풀리면 더 큰 문제가 발생할 수 있습니다.
Fred

가압 될 수 있도록 동굴을 봉인 할 필요가 없습니까? 그렇다면 문제는 실제로 빠지는 것이 아니라 폭발하는 것입니다. 나는 투명한 폴리머가 시원 할 것이라고 생각하지만 어떻게 우리가 그것을 얻을 수 있는지 잘 모르겠습니다.
jhabbott

@jhabbott : 가능한 가압에 대한 좋은 지적. 그것은 그곳에 사는 사람들의 이동성을 촉진시킬 것입니다. 답의 일부는 튜브 내에 돔을 만들어 가압 할 수 있고 낙석에 대한 보호 기능을 제공 할 수 있습니다. Dave Tweed에 대한 의견에서 말했듯이 1000m +에서 떨어지는 것은 달의 1 / 3g에서도 많은 피해를 줄 것입니다. 낙석의 위험을 줄이는 것이 여전히 우선 순위입니다. 지하 인프라에 관여 한 사람으로서 저는 지하 개구부 표면의 무결성을 유지하는 것이 안정성의 열쇠라는 것을 알고 있습니다
Fred

답변:


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그것을 안정시키는 자연적인 방법은 그것을 가압하는 것입니다. 정상 대기압은 ~ 100 kPa입니다. 이렇게하려면 거대한 기밀 라이너 를 용암 튜브 안에 삽입해야합니다. 압력 하중을 암벽으로 옮기고 밀봉하기 위해 동굴보다 약간 더 큽니다. 중력에 의한 암석 압력과 내부 가스 압력 사이에 까다로운 평형을 설계해야합니다. 까다로운 엔지니어링 작업이지만 대규모 엔지니어링 작업보다 음력이 낮은 표면보다 더 사실적으로 보입니다.

이점으로,이 솔루션은 거주 공간이 넓습니다.

강바닥 아래 에 지하철 터널을 건설하는 동안 지상 공학 실무에서 선례가 존재합니다 .

질문에 의해 제공된 그림은 매우 '인공적인'단면을 보여줍니다. 보다 현실적인 단면 및 내부 압력을 포함하여 아름다운 FEA 분석이 반복 될 수 있습니다.

지상 용암 관

지상파 용암 관 횡단. 일부 용암 튜브의 평평한 바닥은 보통 퇴적물의 결과입니다.


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Nick Alexeev 2016 년
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