Att skapa gravitation i en månbas

 

Att bo och arbeta i rymden under längre perioder innebär problem av skilda slag. Ett är strålningen därute något som jordens skyddande magnetosfär till stor del skyddar oss för när vi håller oss på Jorden.

Om vi ska vara en längre tid i rymden eller ha forskningsstationer på månen eller Mars behöver vi utarbeta något slag av självförsörjning eftersom mån- eller marsbaser är för långt borta för att vi där man förlita oss på regelbundna återförsörjningssändelser från jorden något som den internationella rymdstationen (ISS) får i dag. Utöver det måste vi lösa problemet med muskelförtvining hos mån- eller marspersonal annars kan ingen under en längre tid vara på månen och ingen resa till Mars.

En låg gravitation är särskilt pressande för långsiktiga uppdrag och livsmiljöer bortom jorden. Om mänsklighetens framtid  ska innefatta rymdstationer måste vi i förväg utforma lösningar på detta. Strålningsrisken kan lösas med skyddsrum men gravitationen är mer svårlöst. Det är tråkigt att Venus inte är möjlig att besöka eller ha stationer på då det där är ungefär samma gravitation som på jorden.

En populär idé är att skapa roterande livsmiljöer i rymden som simulerar artificiell gravitation, som en Pinwheel Station eller O'Neill Cylinder 

 Ett annat förslag från ett team japanska forskare visar något djärvare: en roterande livsmiljö på månen. Den 5 juli meddelade representanter från Kyoto University och Kajima Corporation (ett av de äldsta och största byggföretagen i Japan) att de skulle samarbeta för att genomföra en studie om detta koncept och hur det skulle kunna förverkligas att mänskligheten skulle kunna leva på månen och Mars.

Studien är ett samarbete mellan Kyoto University och Kajima Corporation (ett av Japans äldsta och största byggföretag). Tillkännagivandet gjordes under en presskonferens som sändes av Kansai TV NEWS och delades via deras YouTube-kanal. Här delade professor Yosuke Yamashiki från Kyoto University och Takuya Ohno - chefen för architectural designavdelningen vid Kajima Constructions Kansai Branch - en video där man visade deras föreslagna "artificiella gravitationsanläggning" för att bo på månen och Mars. 

Forskningen är viktig då effekterna av mikrogravitation på mänsklig fysiologi är väl dokumenterade. Tack vare många experiment som involverar långvariga vistelser ombord på ISS är det fastställt att astronauter upplever en förlust av muskelmassa och bentäthet efter en kort vistelse där. Ny forskning har också visat att förlusten av benstyrka är något astronauter aldrig helt återhämtar sig från. Andra noterade effekter inkluderar förändringar i kardiovaskulär hälsa, organfunktion, syn, psykologiska effekter och genuttryck. 

Professor Yamashiki förklarade:

"Mars och månen har mycket mindre (ytgravitation) än jorden. Jag undrar om människor så småningom kan bo på dessa platser ... Det är inte känt om däggdjur kan föröka sig och växa normalt i ett utrymme med låg gravitation som på månen".  

(idén man arbetar med se länk och där film mm ovan) är dock densamma som jordens. Mer om detta finns i medföljande länk här där även en kort film visar hur man tänker då det gäller konstgjord gravitation.

Bild vikipedia som visar En illustration av ett par O'Neill-cylindrar.

Kan Japanska forskare löst uppgiften att bygga en månbas?

Professor Matthias Sperl från universitetet i Köln arbetar tillsammans med den tyska rymdorganisationen DLR för att i en framtid arbeta fram en metod att använda vulkaniskt pulver för att göra tegelstenar. Detta för att använda detta material till att bygga en månbas. Materialet finns redan på vår måne. Att transportera upp material skulle vara tidsödande.


På månen skulle en process kallad   sintring användas där koncentrerat solljus eller lasrar binder materialet tillsammans. 


Sperl experimentar med att använda 3D-skrivare för att konstruera olikt formade tegelstenar för att se vilken form som fungerar bäst. "Vad vi kan bygga med nuvarande tekniker och former är sammankopplade byggnadselement, säger Sperl. "Vi bygger inte Lego vi ska ha sammankopplade tegelstenar."



Dessa tegelstenar skulle "bygga något formmässigt som en igloo då denna form klarar ett starkt tryck ovanifrån. Trycket från ett meter tjockt lager av löst regolit 

som ett naturligt skydd mot strålning eftersom det inte finns någon vind på månen är detta lösa lager användningsbart. 


Men att bygga bara en struktur skulle vara en långsam process. "Det tar ungefär fem timmar att göra en tegelsten", säger Sperl, "och du behöver 10 000 tegelstenar för en igloo.(men det ska vi se utifrån dagens teknik min anm) 


Men ska då människor göra detta på plats? Kanske inte.


Japans rymdorganisation vill ha sitt ord med i laget och arbetar  nu med metoder för att skapa en månbas med hjälp av robotar som kan arbeta självständigt, med enbart liten mänsklig övervakning.


Projektet, som har pågått genom tre års forskning hittills är ett samarbete mellan Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), byggföretaget Kajima Corp. och tre japanska universitet: Shibaura Institute of Technology, The University of Elektronisk kommunikation och Kyoto University. Läs mer och se mer om detta genom denna länk. 


Bild månens yta