Tengo un grupo que está construyendo una colonia lunar. El objetivo final final es una colonia autosuficiente de al menos 1 millón de humanos.
Tienen acceso a un millón de toneladas métricas de elevación por semana a un costo nominal. Si importa, esto lo están haciendo los superhéroes (voladores, productores de energía, etc.). La mayoría de los materiales son levantados, impulsados hacia la luna, luego interceptados y aterrizados. En general, esto toma cuatro días. Los materiales sensibles al tiempo pueden llegar a la luna en tan solo tres horas con una aceleración constante, pero es aproximadamente diez veces menos eficiente hacerlo de esa manera.
¿Qué recursos necesita la colonia de la Tierra y cuál es la forma más eficiente de transportar esos recursos? Por ejemplo, seguro que necesitamos aire: ¿cómo debemos transportarlo, cómo dividir cada transporte, etc.?
Editar: para aclarar sobre la "forma de transporte", lo que quiero decir es en términos de almacenamiento. Suponga que conocen la mecánica para llevar cosas del punto A al punto B. Pero digamos que está transportando agua, ¿debería hacerlo como líquido o como hielo? ¿O posiblemente ambos? ¿Vale la pena súper enfriar el aire hasta convertirlo en líquido para facilitar las cosas, o debería comprimirlo pero mantenerlo como gas? Si necesita transportar animales o plantas, ¿cuál es la mejor manera?
Específicamente, me gustaría saber acerca de los siguientes dos escenarios:
La tecnología promedio es de la década de 1990, pero los superhéroes tienen acceso a la tecnología equivalente a 2015 debido a los supergenios tipo Spark. Esta es una AU Tierra, y la están construyendo en AU Luna.
Si pueden obtener los recursos en otra parte del sistema solar de manera más eficiente, lo harán en su lugar. Tenga en cuenta que casi todo lo demás está más lejos, lo que reduce efectivamente la eficiencia ya que lleva más tiempo llegar allí.
En parte, lo que su colonia necesita se determinará en función de los detalles de lo que quiere decir con autosuficiente.
¿Quiere decir "económicamente" o quiere decir "la catástrofe golpea la Tierra y la colonia necesita sobrevivir por sí misma?"
Independientemente de sus definiciones, los requisitos iniciales serán similares para cualquier tipo (y están muy bien definidos por otras respuestas). Básicamente, descubra las necesidades de gran masa, especialmente aquellas que no requieren un procesamiento especial, y satisfaga esas necesidades primero.
Como se mencionó en otras respuestas, estos comenzarán como cosas como:
El obstáculo de proporcionar estas cosas a su nueva colonia es mucho menor si hace un buen trabajo al elegir un lugar en el que muchas de estas cosas estén fácilmente disponibles sin una gran cantidad de procesamiento, y es por eso que encontrar agua en los polos de la Luna es tan emocionante
Suponiendo que desea la autosuficiencia económica, a medida que la colonia se vuelve autosuficiente en estas necesidades de colonias de gran masa, la colonia necesita determinar qué cosas y servicios valiosos de baja masa puede producir para competir con los proporcionados por la Tierra.
Inicialmente, estos podrían ser:
A medida que la colonia continúa creciendo y establece una infraestructura de producción, la colonia comenzará a explorar los bienes y servicios que puede crear que son únicos o superiores a los disponibles en la Tierra.
Estos podrían ser:
En última instancia, la autosuficiencia económica no será suficiente para una colonia. Tendrá que poder sobrevivir sin reabastecimiento (si es necesario).
En mi opinión, aquí es donde la impresión 3D (y otras técnicas de "fabricación aditiva") son un desarrollo realmente emocionante. Si puede suministrar las materias primas, se pueden crear muchos tipos diferentes de artículos con ellos, siempre que tenga el programa de diseño.
¿Necesita un mecanismo de bloqueo para su esclusa de aire? Programe la pieza en su impresora 3D, llene el contenedor de alimentación con los materiales adecuados y, unas horas más tarde, listo: un nuevo mecanismo de esclusa de aire.
Dichos dispositivos nunca reemplazarán los métodos de fabricación de alto volumen (y, por lo tanto, baratos y de alta velocidad), pero serían perfectos para las necesidades de una colonia espacial.
Entonces, el requisito real sería tener la capacidad de construir esos dispositivos de impresora 3D.
Veo una población como una pirámide. Necesita un cierto número de personas en cada nivel para apoyar los desarrollos en los niveles superiores. Una colonia espacial (con nuestros niveles actuales de conocimiento y tecnología) requerirá muchos conocimientos y habilidades especializados para seguir adelante.
En un país terrestre, se requiere una cierta base de población para mantener altos niveles de tecnología. Algunas ciudades-estado eluden el problema al integrarse en un país más grande que proporciona esa base de apoyo.
Pero lo que eso significa es que la colonia deberá soportar una gran población, o se necesitará mucho trabajo y avances tecnológicos para "simplificar" los requisitos de conocimiento y habilidad de la colonia. Entonces, en lugar de un sistema ambiental activo de circuito cerrado que requiere mantenimiento humano, investigaríamos y desarrollaríamos un sistema ambiental pasivo que se mantiene a sí mismo (piense en la nave espacial Tierra).
A excepción de los artículos perecederos, el transporte utilizará la Red de Transporte Interplanetario . Tales trayectorias usan mucha menos energía ( ) que las transferencias de órbita Hohmann de baja energía, pero puede llevar décadas completarlas.
Los seres humanos o algunos otros artículos perecederos requerirán al menos transferencias de órbita Hohmann.
A corto plazo, vas a necesitar:
En esta etapa, establecerá una colonia y vivirá en un sistema de túneles subterráneos donde estará a salvo del calor abrasador del sol y las noches heladas.
A largo plazo, necesitarías:
La forma más eficiente de entregar suministros (¡pero no personal!) es llevarlos primero a la ISS a través de cohetes y luego "dispararlos" hacia la luna con un cañón de baja velocidad (3 km/s) en una cápsula especial a prueba de golpes. Una vez que entran en la atmósfera lunar, las cápsulas abren dos capas de paracaídas para frenar el descenso. Las cápsulas vacías pueden luego ser transportadas de regreso a la ISS (y luego a la Tierra) en lotes.
Gracias a Frostfyre por recordarme que me perdí esa parte en mi respuesta.
En el primer año, comience con las necesidades básicas de la vida y luego avance a partir de ahí. Después de los obvios, aire, agua, producción de alimentos, refugio y combustible, luego pase a equipo pesado. Los productos de gas se transportan mejor como líquidos. Mantenerlos frescos durante el transporte no debería ser difícil ya que el vacío del espacio es un aislante fantástico.
El mayor requerimiento de materiales a largo plazo para la luna será el acero.
La composición promedio de la superficie lunar por peso es aproximadamente 43 por ciento de oxígeno, 20 por ciento de silicio, 19 por ciento de magnesio, 10 por ciento de hierro, 3 por ciento de calcio, 3 por ciento de aluminio, 0,42 por ciento de cromo, 0,18 por ciento de titanio y 0,12 por ciento de manganeso.
Mi apuesta es que es más eficiente producir el acero aquí en la Tierra que enviarlo a la Luna para darle forma allí. No tener que preocuparse por el envío de oxígeno adicional a pesar de las capacidades de transporte masivo aliviaría la carga de la cadena de suministro.
Requisitos de suministro después del primer año
Una colonia lunar autosuficiente necesitará industria y espacio para albergar esa industria. La industria en general requiere algunas cosas: materiales para herramientas y productos finales, experiencia para fabricar las herramientas, experiencia para fabricar los productos finales y la maquinaria para hacer todo esto.
En última instancia, habrá algunas cosas que la Luna simplemente no puede producir por sí misma o que son demasiado difíciles de producir en un entorno lunar. Estos elementos deberán importarse desde la Tierra o desde instalaciones orbitales alrededor de la Tierra.
Lista corta de categorías de herramientas requeridas para la industria:
Producción de atmósfera
Muchas de las industrias que damos por sentadas en la Tierra requieren enormes cantidades de oxígeno libre en la Tierra, oxígeno libre que no existe en Marte excepto donde lo producimos. La industria deberá tener mucho cuidado con la cantidad de oxígeno que produce y consume. Es probable que los hábitats y las áreas industriales tengan instalaciones de producción de oxígeno separadas.
Quizás el regolito de la corteza lunar se pueda procesar en oxígeno y materia prima para varios procesos industriales.
Minería para Minerales y situar la Industria
Una vez que el equipo de minería se deja caer en la Luna (suavemente), es más eficiente usar la minería para construir hábitats y áreas industriales que construir burbujas en la superficie. Los hábitats del subsuelo se benefician del poder de atenuación de la radiación de la roca y de un reductor de fugas natural (en comparación con una membrana de burbujas).
Esto muestra un intento por parte de los humanos de crear una "biosfera" sostenible que permitiría a los humanos vivir dentro de ella, incluso si se encuentra en un entorno estéril.
El proyecto encontró muchas dificultades inesperadas, como la reacción del aire con uno de los componentes básicos de la biosfera.
Término corto
A largo plazo
FusilamientoTestigo
$10,000y$20,000llevar un KG a la luna. Para que florezca una ciudad de 1 millón, necesitaría millones de toneladas de recursos, a menos que sus superhéroes puedan abrir puertas warp (volar en el espacio no es exactamente plausible...) gastará múltiplos del PIB mundial para acercarse. a su objetivo de una ciudad de apoyo de 1 millón.mike scott
dan smolinske
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mike scott
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