Budynki przekształcające księżyc zaprojektowane przez ZSRR

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Przez wiele lat jeździłem codziennie w drodze do pracy, niepozornego budynku na nabrzeżu Bereżkowskim, który znajduje się między trzecim pierścieniem transportowym a elektrociepłownią. Nawet gdybym się zatrzymała i przeczytała napis na budynku – „Biuro Projektowe Generalnej Mechaniki”, dodałoby to jasności co do tego, co dzieje się za ścianami budynku. Mimo to budynek jest wyjątkowy – księżycowe miasta rozwijały się i projektowano w nim od ponad dwudziestu lat. Nie więcej i nie mniej.

Na czym latać

Biuro projektowe rozpoczęło opracowywanie długoterminowej bazy na Księżycu w 1962 roku. W tamtym czasie zadanie nie wydawało się bardziej fantastyczne niż załogowy lot w kosmos czy produkcja łazików księżycowych. Nawiasem mówiąc, długoterminowa stacja orbitalna była uważana za znacznie bardziej skomplikowaną sprawę. Ustalono nawet datę zasiedlenia pierwszego księżycowego miasta - koniec lat 80-tych. Była też nieoficjalna nazwa miasta – Barmingrad, od nazwiska generalnego projektanta biura projektowego Władimira Barmina.

Według jednego z twórców baz, Jurija Drużynina, jako pojazdy nośne do dostarczania ładunku i astronautów na Księżyc rozważano trzy opcje: UR-700 zaprojektowany przez Chelomey, R-56 przez Yangel i N-1 przez Korolev. Najbardziej realistycznym projektem był R-56, reprezentujący kilka już używanych bloków. Najbardziej nierealny jest królewski N-1, który miał powstać od podstaw. Niemniej jednak rząd sowiecki wybrał jako główny księżycowy statek kosmiczny transportowy gigantyczny pojazd startowy N-1 o masie startowej 2200 ton, zdolny do wyniesienia na orbitę ładunku 75 ton.

Odległa baza

Dlaczego nasz kraj potrzebował bazy na Księżycu? Dla wojska jest to gigantyczna wyrzutnia pocisków wojskowych, praktycznie nie do pokonania z Ziemi, oraz baza do rozmieszczenia sprzętu rozpoznawczego, który monitoruje Stany Zjednoczone. Z naukowego punktu widzenia Księżyc był przede wszystkim zainteresowany jako doskonała baza astronomiczna. Geolodzy zamierzali zbadać minerały: w szczególności satelita Ziemi jest bogaty w tryt, idealne paliwo dla przyszłych elektrowni termojądrowych.

Barminsk Biuro Projektowe Ogólnego Budowy Maszyn było tylko organizacją macierzystą. Łącznie w prace nad stworzeniem księżycowego miasta zaangażowanych było kilka tysięcy (!) organizacji. Praca została podzielona na trzy główne tematy: struktury, transport masowy i energia. Program obejmował również trzy etapy wdrażania bazy. Najpierw na Księżyc wystrzelono automatyczne pojazdy, które miały dostarczyć na Ziemię próbki gleby z miejsca proponowanej lokalizacji bazy. Następnie na Księżyc dostarczono pierwszy moduł cylindryczny bazy, łazik księżycowy i pierwsi kosmonauci badawczy. Ponadto ustanowiono regularną komunikację na trasie Ziemia – Księżyc – Ziemia, dostarczono nowe moduły bazowe, dostarczono sprzęt księżycowo-księżycowy, zamontowano elektrownię jądrową i rozpoczęto planowany rozwój naturalnego satelity. Praca w bazie została zaplanowana rotacyjnie dla 12 osób, połowicznie monterów. Każda zmiana trwa sześć miesięcy.

Przekształcanie budynków

Specyfiką pierwszego etapu rozwoju bazy księżycowej było to, że w momencie rozpoczęcia prac istniały nie tylko doświadczenia załogowej astronautyki, ale nawet dokładne dane dotyczące struktury powierzchni Księżyca. Jedyne, co było jasne, to to, że specjalne konstrukcje przeznaczone do eksploracji Arktyki, badania głębin oceanicznych i załogowych lotów kosmicznych nie nadawały się do działania w warunkach księżyca. Aby zapewnić człowiekowi długi pobyt na Księżycu, nie wystarczy połączyć w jednej konstrukcji lekkość arktycznych domów, wytrzymałość batyskafów i bezpieczeństwo statków kosmicznych. Niezbędne jest również, aby konstrukcje działały niezawodnie przez wiele lat. Warunkiem koniecznym do powstania stacjonarnych struktur księżycowych był warunek przekształcenia struktury. Konstrukcja musi zapewniać znacznie większe objętości robocze w porównaniu z transportem.

Na początkowym etapie rozwoju architekci przyjęli jako podstawę zwykły prostokątny kształt budynku. Wybrana konfiguracja imponowała wygodą planowania i dobrym połączeniem elementów konstrukcyjnych sztywnej ramy z wewnętrzną miękką skorupą. Żebrowana rama mocy była kompaktowa podczas transportu i łatwa do przekształcenia. Wypełnienie komórek spienionymi tworzywami sztucznymi umożliwiło uzyskanie trwałych i niezawodnych konstrukcji księżycowych. Ale sześcienny kształt w architekturze okazał się nieoptymalny dla Księżyca. Głównym zagadnieniem architektury przestrzeni jest określenie racjonalnych wymiarów pomieszczeń oraz organizacja przestrzeni wewnętrznej komórek. Dodatkowa objętość pogorszyła tylko charakterystykę wagową lokalu.

Życie w cylindrze

W efekcie zdecydowaliśmy się na pomieszczenia cylindryczne i kuliste. Wnętrze zostało wyposażone w nadmuchiwane meble. Biorąc pod uwagę zalecenia psychologów, komórki do życia zaprojektowano dla dwóch osób. Aby przeciwdziałać efektowi zamkniętej przestrzeni, architekci wybrali specjalne kombinacje kolorystyczne wnętrz i opracowali nowe rodzaje oświetlenia. Do przesyłania energii świetlnej z koncentratorów słonecznych zastosowano elastyczne i wydrążone światłowody wykonane z materiałów foliowych. Sprawność transmisji energii świetlnej dla takich urządzeń sięgała 80%. Nie było doświadczenia z długimi lotami, a psycholodzy przewidywali szybką depresję mieszkańców Księżyca. Dlatego u podstawy zaplanowano wyimaginowane okna z namalowanymi pejzażami, które co jakiś czas się zmieniały. Na ekranie przed rowerem treningowym zaproponowano wyświetlanie gotowych filmów, aby stworzyć efekt podróży po zwykłej Ziemi dla astronautów.

W rzeczywistości w ZSRR po raz pierwszy poważnie zajęli się projektowaniem i ergonomią lokali mieszkalnych. W różnych instytutach badawczych przetestowano różne technologie konstrukcji transformowalnych. Na przykład samoutwardzalne budynki nadmuchiwane. Rozważano projekty taśm. W stanie transportowym konstrukcja przypominała metalową, cylindryczną skorupę, tylko spuszczoną i skręconą w rolkę. Na miejscu został napełniony sprężonym powietrzem, napompowany, a następnie samoczynnie zachował swój kształt. Najciekawsze były konstrukcje wykonane z bimetali – materiałów z „pamięcią termiczną”. Gotowe konstrukcje z takiego materiału zostały w specjalny sposób spłaszczone, zamieniając je w zwarte ciasto i przetransportowane na Księżyc. Pod wpływem wysokiej temperatury (w ciągu dnia na powierzchni Księżyca + 150°C) struktura nabrała pierwotnego wyglądu. Ale wszystkie te fantastyczne projekty nie przeszły etapów testów prototypowania. Barmin ostatecznie osiadł na dość konwencjonalnym module cylindrycznej beczki.

Podziemne miasto

W Biurze Inżynierii Ogólnej zbudowano pełnowymiarowy prototyp w pełnym rozmiarze, a opracowanie układu przyszłych modułów bazowych zajęło dużo czasu. Z niezrozumiałych powodów został zezłomowany, a teraz zachowały się od niego tylko zdjęcia słabej jakości. Pierwsza baza miała zacumować z dziewięciu modułów (każdy o długości 4,5 m), które miały być stopniowo dostarczane na Księżyc statkami transportowymi.

Gotową stację od góry należało pokryć metrowym gruntem księżycowym, który dzięki swoim właściwościom jest idealnym izolatorem ciepła i stanowi doskonałą ochronę przed promieniowaniem. W przyszłości planowano zbudować prawdziwe księżycowe miasto - z kinem, obserwatorium, elektrownią atomową, ośrodkiem naukowym, warsztatami, siłownią, stołówką, szklarnią, systemem sztucznej grawitacji i garażami do transportu księżycowego. Dla księżycowego miasta zaplanowano trzy rodzaje transportu - lekkie i ciężkie łaziki księżycowe oraz główną maszynę wielofunkcyjną "Mrówka". Rozwój został przeprowadzony przez Leningrad VNIITransMash, lepiej znany z tworzenia pojazdów opancerzonych. Część maszyn miała być zasilana bateriami, część energią słoneczną, a te przeznaczone do długich rejsów były zasilane małymi reaktorami jądrowymi.

Rozwój księżycowego miasta był w pełnym rozkwicie, gdy 24 listopada 1972 r. o dziewiątej rano rozbił się czwarta rakieta N-1.

Trzy poprzednie premiery również zakończyły się katastrofą. W tym czasie Amerykanie spacerowali po Księżycu od trzech lat. Kierownictwo ZSRR postanawia ukrócić program N-1 - najgłośniejsza porażka Korolowa. A bez nośnika projekt księżycowego miasta stracił sens.

Po co?

Wiele technologii opracowanych dla miasta księżycowego znalazło później swoje zastosowanie. Filozofia budowy modułowej bazy, w której bloki funkcjonalne są uzupełniane wokół modułu głównego poprzez dokowanie, jest nadal żywa: stacja kosmiczna Mir powstała zgodnie z tą zasadą, a Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest budowana obecnie. Konstrukcje wantowe były przydatne w projektowaniu systemów radarowych. Rozwój ergonomii został wykorzystany przez projektantów łodzi podwodnych: obecne wnętrza nosicieli rakiet jądrowych są bezpośrednimi potomkami mieszkań księżycowych. I tylko w naszym kraju są ludzie o wyjątkowym zawodzie - architekci miast księżycowych. Fantazja!