Maan transformerende gebouwen ontworpen door de USSR

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Jarenlang reed ik elke dag op weg naar mijn werk, een onopvallend gebouw aan de dijk van Berezhkovskaya, tussen de derde transportring en de thermische krachtcentrale. Zelfs als ik zou stoppen en het bord op het gebouw zou lezen - "Ontwerpbureau van Algemene Werktuigbouwkunde", zou het duidelijkheid scheppen over wat er achter de muren van het gebouw gebeurt. Toch is het gebouw uniek - er worden al meer dan twintig jaar maansteden ontwikkeld en ontworpen. Niet meer en niet minder.

Waar moet je op vliegen?

Het ontwerpbureau begon in 1962 met het ontwikkelen van een basis voor de lange termijn op de maan. In die tijd leek de taak niet fantastischer dan een bemande vlucht naar de ruimte of de fabricage van maanrovers. Trouwens, een langdurig orbitaalstation werd als een veel gecompliceerdere zaak beschouwd. De datum voor de vestiging van de eerste maanstad was zelfs vastgesteld - het einde van de jaren 80. Er was ook de onofficiële naam van de stad - Barmingrad, naar de naam van de algemene ontwerper van het ontwerpbureau, Vladimir Barmin.

Volgens een van de ontwikkelaars van de bases, Yuri Druzhinin, werden drie opties overwogen als lanceervoertuigen voor het afleveren van vracht en astronauten naar de maan: UR-700 ontworpen door Chelomey, R-56 door Yangel en N-1 door Korolev. Het meest realistische project was de R-56, die een aantal reeds gebruikte blokken vertegenwoordigde. Het meest onrealistisch is de koninklijke N-1, die helemaal opnieuw moest worden ontwikkeld. Desalniettemin koos de Sovjetregering als het belangrijkste transportmiddel voor de maan het gigantische N-1-lanceervoertuig met een startmassa van 2200 ton, in staat om een nuttige lading van 75 ton astronauten naar de maan te lanceren.

Verre basis

Waarom had ons land een basis op de maan nodig? Voor het leger is het een gigantisch lanceerplatform voor militaire raketten, vrijwel onkwetsbaar vanaf de aarde, en een basis voor het inzetten van verkenningsapparatuur die de Verenigde Staten in de gaten houdt. Vanuit wetenschappelijk oogpunt was de maan vooral geïnteresseerd in een uitstekende astronomische basis. Geologen zouden mineralen gaan zoeken: met name de satelliet van de aarde is rijk aan tritium, een ideale brandstof voor de thermonucleaire energiecentrales van de toekomst.

Het Barminsk Design Bureau van General Machine Building was slechts de moederorganisatie. In totaal waren enkele duizenden (!) organisaties betrokken bij het werk aan de totstandkoming van de maanstad. Het werk was verdeeld in drie hoofdthema's: constructies, bulktransport en energie. Het programma omvatte ook drie fasen van basisinzet. Eerst werden automatische voertuigen naar de maan gelanceerd, die bodemmonsters naar de aarde moesten brengen vanaf de plaats van de voorgestelde locatie van de basis. Toen werden de eerste cilindrische module van de basis, de maanrover en de eerste onderzoekskosmonauten aan de maan afgeleverd. Verder werd er regelmatig gecommuniceerd langs de route Aarde - Maan - Aarde, werden nieuwe basismodules, maan-maan-apparatuur geleverd, werd een kerncentrale gemonteerd en begon de geplande ontwikkeling van een natuurlijke satelliet. Het werk aan de basis was gepland op rotatiebasis voor 12 personen, halve ruimte-monteurs. Elke shift duurt zes maanden.

Gebouwen transformeren

De specificiteit van de eerste fase van de ontwikkeling van de maanbasis was dat er op het moment van de start van het werk niet alleen de ervaring van bemande ruimtevaart was, maar zelfs nauwkeurige gegevens over de structuur van het maanoppervlak. Het enige dat duidelijk was, was dat speciale structuren die waren ontworpen voor het verkennen van het noordpoolgebied, het bestuderen van de oceaandiepten en voor bemande ruimtevluchten niet geschikt waren voor gebruik onder de omstandigheden van de maan. Om een lang verblijf van een persoon op de maan te garanderen, is het niet voldoende om de lichtheid van Arctische huizen, de kracht van bathyscaaf en de veiligheid van ruimteschepen in één structuur te combineren. Het is ook noodzakelijk om de constructies jarenlang betrouwbaar te laten werken. Een noodzakelijke vereiste voor het creëren van stationaire maanstructuren was de voorwaarde voor de transformatie van de structuur. Het ontwerp moet aanzienlijk grotere werkvolumes opleveren in vergelijking met transport.

In de beginfase van de ontwikkeling hebben de architecten de gebruikelijke rechthoekige vorm van het gebouw als basis genomen. De gekozen configuratie maakte indruk met het gemak van planning en een goede combinatie van structurele elementen van een stijf frame met een binnenste softshell. Het geribbelde powerframe was compact tijdens transport en gemakkelijk te transformeren. Het vullen van de cellen met schuimplastic maakte het mogelijk om duurzame en betrouwbare maanstructuren te verkrijgen. Maar de kubusvorm in de architectuur bleek suboptimaal voor de maan. De belangrijkste kwestie van ruimtearchitectuur is de bepaling van de rationele afmetingen van de gebouwen en de organisatie van de interne ruimte van de cellen. Het extra volume verslechterde alleen de gewichtskenmerken van het pand.

Het leven in een hoge hoed

Als gevolg hiervan hebben we gekozen voor cilindrische en bolvormige kamers. Het interieur was voorzien van opblaasbaar meubilair. Rekening houdend met de aanbevelingen van psychologen, werden de cellen voor het leven ontworpen voor twee personen. Om het effect van de besloten ruimte tegen te gaan, kozen de architecten speciale kleurcombinaties van interieurkleuren en ontwikkelden ze nieuwe soorten verlichting. Om lichtenergie van zonneconcentratoren door te geven, werden flexibele en holle lichtgeleiders van filmmateriaal gebruikt. De efficiëntie van transmissie van lichtenergie voor dergelijke apparaten bereikte 80%. Er was geen ervaring met lange vluchten en psychologen voorspelden een snelle depressie van de maanbewoners. Daarom werden aan de basis denkbeeldige ramen met geschilderde landschappen gepland, die periodiek zouden veranderen. Op het scherm voor de hometrainer werd voorgesteld om pre-shot films te projecteren om het effect van een reis op een gewone aarde voor de astronauten te creëren.

In de USSR namen ze voor het eerst serieus het ontwerp en de ergonomie van woongebouwen ter hand. Verschillende technologieën van transformeerbare structuren zijn getest in verschillende onderzoeksinstituten. Bijvoorbeeld zelfhardende opblaasbare gebouwen. Tape ontwerpen werden overwogen. In de transporttoestand leek de structuur op een metalen cilindrische schaal, alleen leeggelopen en gedraaid tot een rol. Ter plaatse werd het gevuld met perslucht, opgeblazen en vervolgens zelf zijn vorm behouden. Het meest interessant waren de structuren gemaakt van bimetalen - materialen met thermisch "geheugen". Afgewerkte structuren gemaakt van dergelijk materiaal werden op een speciale manier afgeplat, waardoor ze in een compacte cake werden veranderd en naar de maan werden getransporteerd. Onder invloed van hoge temperaturen (overdag op het maanoppervlak + 150 ° C) kreeg de structuur zijn oorspronkelijke uiterlijk. Maar al deze fantastische ontwerpen hebben de stadia van prototyping-tests niet doorstaan. Barmin belandde uiteindelijk op een redelijk conventionele cilindrische vatmodule.

Ondergrondse stad

Een prototype op ware grootte op ware grootte werd gebouwd bij het General Engineering Bureau en het kostte veel tijd om de lay-out van toekomstige basismodules uit te werken. Om onbegrijpelijke redenen werd hij gesloopt, en nu zijn alleen foto's van slechte kwaliteit van hem bewaard gebleven. De allereerste basis was om aan te meren uit negen modules (elk met een lengte van 4,5 m), die geleidelijk door transportschepen naar de maan zouden worden afgeleverd.

Het voltooide station van bovenaf moest worden bedekt met een meter maangrond, die door zijn eigenschappen een ideale warmte-isolator is en als een uitstekende bescherming tegen straling dient. In de toekomst was het de bedoeling om een echte maanstad te bouwen - met een bioscoop, een observatorium, een kerncentrale, een wetenschappelijk centrum, werkplaatsen, een sportschool, een kantine, een kas, een kunstmatig zwaartekrachtsysteem en garages voor maantransport. Er waren drie soorten transport gepland voor de maanstad - lichte en zware maanrovers en de belangrijkste multifunctionele machine "Ant". De ontwikkeling werd uitgevoerd door de Leningrad VNIITransMash, beter bekend om het maken van gepantserde voertuigen. Sommige machines moesten op batterijen werken, andere op zonne-energie, en die bedoeld waren voor lange reizen werden voorzien van kleine kernreactoren.

De ontwikkeling van de maanstad was in volle gang toen op 24 november 1972 om negen uur 's ochtends de vierde N-1 raket neerstortte.

Drie eerdere lanceringen eindigden ook in een ramp. Tegen die tijd liepen de Amerikanen al drie jaar op de maan. De leiding van de USSR besluit het N-1-programma, de luidste mislukking van Korolev, in te perken. En zonder een drager verloor het project van de maanstad zijn betekenis.

Waarvoor?

Veel van de voor de maanstad ontwikkelde technologieën vonden later hun toepassing. De filosofie van modulaire constructie van de basis, waarbij functionele blokken rond de hoofdmodule worden voltooid door te docken, leeft nog steeds: het Mir-ruimtestation is volgens dit principe gemaakt en het internationale ruimtestation wordt nu gebouwd. Tui-constructies waren nuttig bij het ontwerp van radarsystemen. Ontwikkelingen in ergonomie werden gebruikt door ontwerpers van onderzeeërs: de huidige interieurs van nucleaire raketdragers zijn directe afstammelingen van maanwoningen. En alleen in ons land zijn er mensen met een uniek beroep - architecten van maansteden. Fantasie!