Estabilización localizada de tubos de lava lunar.

Un estudio de la Universidad de Purdue sugiere que la Luna contiene varios tubos de lava subterráneos anchos, de hasta 5000 m de ancho y unos 1500 m de altura, en los que se podrían construir ciudades subterráneas. Dichos tubos protegerían a los posibles residentes de la radiación cósmica y de los extremos de temperatura en la superficie.

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Antes de construir cualquier cosa en tales tubos, el interior de los tubos de lava necesitaría ser inspeccionado para verificar la integridad de la roca y donde se encontraran debilidades localizadas, estas tendrían que repararse. Sería necesario mitigar el riesgo de que una roca o una cuña de roca se desprendiera de la parte posterior / techo / techo o las paredes del tubo y cayera sobre personas, plantas, equipos o edificios.

¿Cuál sería la mejor manera de estabilizar los puntos débiles locales en la superficie interna de los tubos de lava?

Por ejemplo, aquí hay algunas herramientas y técnicas comunes para agregar estabilidad a las estructuras naturales y de ingeniería:

Pernos de cable tensados
Pernos de roca
Hormigón proyectado
Hormigón proyectado, malla de acero y tornillos
Revestimiento de hormigón mediante encofrado, en oposición al hormigón proyectado.
Recubrimientos poliméricos
Revestimientos cerámicos

civil-engineering geotechnical-engineering reinforcement

— Fred
fuente

Si algo estaba a punto de caer, ¿por qué no lo harías caer de inmediato, antes de construir una ciudad debajo de él?

— Dave Tweed

@DaveTweed: Cierto, pero el lugar de la caída resultará en un punto irregular que necesitaría ser sellado. Cualquier cosa que caiga desde una altura de 1000 a 1500 m dañaría cualquier cosa que golpee, incluso una pequeña roca. Si el sitio de la caída no fue sellado, podría ocurrir un mayor desmoronamiento de la roca, creando un problema aún mayor.

— Fred

¿No necesitaría sellar la cueva para poder presurizarla? Entonces, la preocupación no sería realmente algo que cayera, sino que se apagara. Creo que un polímero transparente sería genial, aunque no estoy seguro de cómo lo conseguiremos allí.

— jhabbott

@jhabbott: Buen punto sobre la posible presurización. Facilitaría la movilidad de las personas que viven allí. Quizás parte de la respuesta es construir cúpulas dentro de los tubos que podrían estar presurizadas y podrían ofrecer alguna protección contra las caídas de rocas. Como dije en mi comentario a Dave Tweed, cualquier cosa que caiga desde 1000 m + causará mucho daño, incluso en los 1/3 g de la Luna. Reducir el riesgo de caída de rocas seguiría siendo una prioridad. Como alguien que ha estado involucrado en la infraestructura subterránea, sé que mantener la integridad de la superficie de una abertura subterránea es clave para la estabilidad

— Fred

La forma natural de estabilizarlo es presurizarlo. La presión atmosférica normal es ~ 100 kPa. Para hacer eso, se debe insertar un gigantesco revestimiento hermético dentro del tubo de lava. Sería un poco más grande que la caverna para transferir cargas de presión a paredes de roca y sellado. Debe diseñarse un equilibrio difícil entre la presión de roca inducida por la gravedad y la presión interna de gas. Es una tarea de ingeniería desafiante, pero parece más realista que la ingeniería a gran escala que trabaja bajo la superficie lunar.

Como beneficio, esta solución proporcionará un gran espacio habitable.

Existe un precedente en la práctica de ingeniería terrestre durante la construcción de túneles subterráneos debajo del lecho del río.

La imagen proporcionada por la pregunta muestra una sección transversal muy 'artificial'. El hermoso análisis de FEA puede repetirse con una sección transversal más realista y presión interna incluida.

tubo de lava terrestre

Sección transversal del tubo de lava terrestre. El piso plano de algunos tubos de lava suele ser el resultado de sedimentos posteriores.

— Val
fuente

El sobre se puede dividir en múltiples secciones aisladas con esclusas de aire entre ellas.

— Nick Alexeev