Локалізована стабілізація місячних лавових труб

Дослідження з Purdue University пропонує Місяць містить ряд широких підземних лавових труб, до 5000 м в ширину і близько м висотою 1500, в якому могли б бути побудовані підземні міста. Такі трубки захищали б потенційних мешканців від космічного випромінювання та від крайніх температур на поверхні.

введіть тут опис зображення

Перш ніж будувати що-небудь в таких трубах, внутрішню частину лавових труб потрібно було б перевірити на предмет цілісності породи і там, де були виявлені локалізовані слабкі місця, їх потрібно було б виправити. Необхідно пом'якшити ризик скали або клину скелі зі спини / даху / стелі чи стін труби та потрапляння на людей, рослини, обладнання чи будівлі.

Який був би найкращий спосіб стабілізувати будь-які місцеві слабкі плями на внутрішній поверхні лавових труб?

Наприклад, ось декілька поширених інструментів та прийомів для додання стійкості природним та інженерним структурам:

Натяжні кабельні болти
Рок-болти
Бортовий
Брус, сталева сітка і болти
Бетонна вагонка за допомогою форми, на відміну від дробобетону
Полімерні покриття
Керамічні покриття

civil-engineering geotechnical-engineering reinforcement

— Фред
джерело

Якщо щось було на межі падіння, чому б ти не просто так змусив його впасти, перш ніж будувати місто під ним?

— Дейв Твід

@DaveTweed: Правда, але на місці падіння вийде шорстка пляма, яку потрібно запечатати. Все, що падає з висоти 1000 - 1500 м, завдасть шкоди тому, що потрапило, навіть маленькій скелі. Якщо місце падіння не було запечатане, можливе подальше розплутування скелі, що створить ще більшу проблему.

— Фред

Чи не потрібно печеру закривати, щоб вона могла бути під тиском? Тоді турбота насправді не полягатиме в чомусь, а вибухає. Я думаю, що прозорий полімер був би крутим, не впевнений, як ми його отримаємо там.

— jhabbott

@jhabbott: Хороший момент щодо можливого тиску. Це сприяло б мобільності людей, які там проживають. Можливо, частиною відповіді є побудова куполів у трубах, які можуть бути під тиском і можуть забезпечити певний захист від скелястих падінь. Як я сказав у коментарі Дейву Твіде, все, що впаде з 1000 м +, завдасть великої шкоди навіть у 1/3 г Місяця. Зменшення ризику скелястого падіння все ще залишатиметься пріоритетом. Як хтось, хто брав участь у підземній інфраструктурі, я знаю, що збереження цілісності поверхні підземного отвору є ключовим фактором стабільності

— Фред

Природний спосіб його стабілізації - це тиск на нього. Нормальний атмосферний тиск становить ~ 100 кПа. Для цього у трубу лави слід вставити гігантський повітронепроникний вкладиш . Це було б трохи більше, ніж печера для того, щоб перенести тиск, що працює під тиском, на кам'яні стіни та герметизацію. Необхідно створити складну рівновагу між тиском породи, спричиненим гравітацією, та внутрішнім тиском газу. Це складне інженерне завдання, але виглядає більш реалістично, ніж великомасштабні інженерні роботи під поверхнею місячної поверхні.

Як користь, це рішення забезпечить великий житловий простір.

Прецедент існує в наземній інженерній практиці під час будівництва тунелів метро під руслом річки.

На малюнку, який надає питання, видно дуже «штучне» перетин. Прекрасний аналіз FEA може бути повторений з включенням більш реалістичного перерізу та внутрішнього тиску.

наземна лава трубка

Перетинання наземної лавової трубки. Плоский підлогу деяких лавових труб зазвичай є наслідком пізніших опадів.

— Вал
джерело

Конверт можна розділити на кілька відокремлених секцій із заслонками між ними.

— Нік Алексєєв