المباني المحولة القمرية التي صممها اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

لسنوات عديدة ، كنت أقود سيارتي كل يوم في طريقي إلى العمل ، وهو مبنى لا يوصف على جسر بيريزكوفسكايا ، والذي يقع بين حلقة النقل الثالثة ومحطة الطاقة الحرارية. حتى لو توقفت وقرأت اللافتة الموجودة على المبنى - "مكتب تصميم الهندسة الميكانيكية العامة" ، فإنها ستضيف وضوحًا حول ما يحدث خلف جدران المبنى. ومع ذلك ، فإن المبنى فريد من نوعه - فقد تم تطوير وتصميم المدن القمرية فيه لأكثر من عشرين عامًا. ضمان المستقبل من خلال الحفاظ على الماضي.

ماذا تطير

بدأ مكتب التصميم في تطوير قاعدة طويلة المدى على القمر في عام 1962. في ذلك الوقت ، لم تكن المهمة رائعة أكثر من رحلة مأهولة إلى الفضاء أو تصنيع مركبات قمرية. بالمناسبة ، كانت المحطة المدارية طويلة المدى تعتبر مسألة أكثر تعقيدًا. تم تحديد موعد تسوية أول مدينة قمرية - نهاية الثمانينيات. كان هناك أيضًا اسم غير رسمي للمدينة - Barmingrad ، على اسم المصمم العام لمكتب التصميم ، فلاديمير بارمين.

وفقًا لأحد مطوري القواعد ، يوري دروزينين ، تم اعتبار ثلاثة خيارات كمركبات إطلاق لنقل البضائع ورواد الفضاء إلى القمر: UR-700 صممه Chelomey ، R-56 بواسطة Yangel و N-1 بواسطة Korolev. كان المشروع الأكثر واقعية هو R-56 ، الذي يمثل مجموعة من الكتل المستخدمة بالفعل. الأكثر غير الواقعية هو Royal N-1 ، الذي كان من المقرر تطويره من الصفر. ومع ذلك ، اختارت الحكومة السوفيتية مركبة الإطلاق العملاقة N-1 التي تبلغ كتلتها الأولية 2200 طن ، لتكون وسيلة النقل الرئيسية للمركبة الفضائية القمرية ، قادرة على إطلاق حمولة 75 طنًا في المدار.رواد الفضاء إلى القمر.

قاعدة بعيدة

لماذا كانت بلادنا بحاجة إلى قاعدة على القمر؟ بالنسبة للجيش ، فهي منصة إطلاق عملاقة للصواريخ العسكرية ، وغير معرضة للخطر فعليًا من الأرض ، وقاعدة لنشر معدات الاستطلاع التي تراقب الولايات المتحدة. من وجهة نظر علمية ، كان القمر مهتمًا بشكل أساسي بكونه قاعدة فلكية ممتازة. كان الجيولوجيون يقومون باستكشاف المعادن: على وجه الخصوص ، القمر الصناعي الأرضي غني بالتريتيوم ، وهو وقود مثالي لمحطات الطاقة النووية الحرارية في المستقبل.

كان مكتب تصميم Barminsk التابع لشركة General Machine Building مجرد المؤسسة الأم. في المجموع ، شاركت عدة آلاف من المنظمات (!) في العمل على إنشاء المدينة القمرية. تم تقسيم العمل إلى ثلاثة مواضيع رئيسية: الهياكل والنقل السائب والطاقة. كما تضمن البرنامج ثلاث مراحل لنشر القواعد. أولاً ، تم إطلاق المركبات الآلية إلى القمر ، والتي كان من المفترض أن تنقل عينات التربة إلى الأرض من مكان الموقع المقترح للقاعدة. ثم تم تسليم أول وحدة أسطوانية للقاعدة ، المركبة القمرية وأول رواد فضاء باحثين إلى القمر. علاوة على ذلك ، تم إنشاء اتصالات منتظمة على طول الطريق الأرض - القمر - الأرض ، وتم تسليم وحدات أساسية جديدة ومعدات القمر والقمر ، وتم تركيب محطة للطاقة النووية ، وبدأ التطوير المخطط لقمر صناعي طبيعي. تم التخطيط للعمل في القاعدة على أساس التناوب لـ 12 شخصًا ، نصف مساحة مجمعة. كل وردية تستمر ستة أشهر.

تحويل المباني

كانت خصوصية المرحلة الأولى من تطوير القاعدة القمرية هي أنه في وقت بدء العمل لم يكن هناك فقط خبرة ملاحي الفضاء المأهول ، ولكن حتى البيانات الدقيقة حول بنية سطح القمر.الشيء الوحيد الذي كان واضحًا هو أن الهياكل الخاصة المصممة لاستكشاف القطب الشمالي ودراسة أعماق المحيط ورحلات الفضاء المأهولة لم تكن مناسبة للعمل في ظل ظروف القمر. لضمان إقامة طويلة لشخص على القمر ، لا يكفي الجمع في هيكل واحد بين خفة منازل القطب الشمالي وقوة مناظر الاستحمام وأمن سفن الفضاء. من الضروري أيضًا جعل الهياكل تعمل بشكل موثوق لسنوات عديدة. كان الشرط الضروري لإنشاء هياكل قمرية ثابتة هو شرط تحويل الهيكل. يجب أن يوفر التصميم أحجام عمل أكبر بكثير مقارنة بالنقل.

في المرحلة الأولى من التطوير ، اتخذ المهندسون المعماريون الشكل المستطيل المعتاد للمبنى كأساس. أعجب التكوين المختار براحة التخطيط والمزيج الجيد من العناصر الهيكلية لإطار صلب مع غلاف داخلي ناعم. كان إطار الطاقة المضلع مضغوطًا أثناء النقل ويمكن تحويله بسهولة. أتاح ملء الخلايا بالبلاستيك الرغوي الحصول على هياكل قمرية متينة وموثوقة. لكن الشكل المكعب في العمارة تبين أنه دون المستوى الأمثل للقمر. القضية الرئيسية في هندسة الفضاء هي تحديد الأبعاد المنطقية للمباني وتنظيم المساحة الداخلية للخلايا. أدى الحجم الإضافي إلى تفاقم خصائص وزن المبنى.

الحياة في قبعة

نتيجة لذلك ، استقرنا على غرف أسطوانية وكروية. تم تجهيز الداخل بأثاث قابل للنفخ. مع مراعاة توصيات علماء النفس ، تم تصميم خلايا المعيشة لشخصين. لمواجهة تأثير المساحة المغلقة ، اختار المعماريون مجموعات ألوان خاصة من الألوان الداخلية وطوّروا أنواعًا جديدة من الإضاءة. لنقل الطاقة الضوئية من المكثفات الشمسية ، تم استخدام أدلة ضوئية مرنة وجوفاء مصنوعة من مواد غشاء. بلغت كفاءة نقل الطاقة الضوئية لهذه الأجهزة 80٪. لم تكن هناك خبرة في الرحلات الجوية الطويلة ، وتوقع علماء النفس حدوث اكتئاب سريع لسكان القمر. لذلك ، تم تخطيط النوافذ التخيلية ذات المناظر الطبيعية المطلية في القاعدة ، والتي ستتغير بشكل دوري. على الشاشة أمام دراجة التمرين ، تم اقتراح عرض أفلام مسبقة التصوير من أجل خلق تأثير رحلة على الأرض العادية لرواد الفضاء.

في الواقع ، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، لأول مرة ، أخذوا بجدية تصميم وبيئة العمل للمباني السكنية. تم اختبار تقنيات مختلفة للهياكل القابلة للتحويل في معاهد بحثية مختلفة. على سبيل المثال ، المباني القابلة للنفخ ذاتية التصلب. تم النظر في تصميمات الأشرطة. في حالة النقل ، يشبه الهيكل غلافًا أسطوانيًا معدنيًا ، فقط منكمشًا وملفوفًا في لفافة. في الحال ، كانت مليئة بالهواء المضغوط وتضخم ثم احتفظت بشكلها من تلقاء نفسها. الأكثر إثارة للاهتمام كانت الهياكل المصنوعة من معادن ثنائية - مواد ذات "ذاكرة" حرارية. تم تسطيح الهياكل النهائية المصنوعة من هذه المواد بطريقة خاصة ، وتحويلها إلى كعكة مدمجة ، ونقلها إلى القمر. تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة (أثناء النهار على سطح القمر + 150 درجة مئوية) ، اتخذ الهيكل مظهره الأصلي. لكن كل هذه التصميمات الرائعة لم تمر بمراحل اختبارات النماذج الأولية. انتهى الأمر بارمين بالاستقرار على وحدة برميل أسطوانية تقليدية إلى حد ما.

مدينة تحت الأرض

تم بناء نموذج أولي بالحجم الكامل في المكتب الهندسي العام ، واستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإعداد تخطيط الوحدات الأساسية المستقبلية. لأسباب غير مفهومة ، تم إلغاؤه ، والآن تم الاحتفاظ فقط بالصور الفوتوغرافية ذات الجودة الرديئة. كانت القاعدة الأولى هي الالتحام من تسع وحدات (يبلغ طول كل منها 4.5 مترًا) ، والتي كان من المقرر تسليمها تدريجياً إلى القمر بواسطة سفن النقل.

كان لابد من تغطية المحطة المكتملة من الأعلى بمتر واحد من تربة القمر ، والتي تعد بحكم خصائصها عازلًا حراريًا مثاليًا وتعمل كحماية ممتازة ضد الإشعاع. في المستقبل ، تم التخطيط لبناء مدينة قمرية حقيقية - بها سينما ، ومرصد ، ومحطة طاقة نووية ، ومركز علمي ، وورش عمل ، وصالة رياضية ، ومقصف ، ودفيئة ، ونظام جاذبية اصطناعي ، ومرائب للنقل على سطح القمر.. تم التخطيط لثلاثة أنواع من النقل للمدينة القمرية - المركبات القمرية الخفيفة والثقيلة والآلة الرئيسية متعددة الوظائف "النملة". تم تنفيذ التطوير بواسطة Leningrad VNIITransMash ، المعروف بشكل أفضل بإنشاء المركبات المدرعة. كان من المفترض أن تعمل بعض الآلات بالبطاريات ، وبعضها يعمل بالطاقة الشمسية ، وتلك التي كانت مخصصة للرحلات الطويلة تم تزويدها بمفاعلات نووية صغيرة الحجم.

كان تطوير المدينة القمرية على قدم وساق عندما تحطم الصاروخ الرابع N-1 في 24 نوفمبر 1972 الساعة التاسعة صباحًا.

ثلاث عمليات إطلاق سابقة انتهت أيضًا بكارثة. بحلول هذا الوقت ، كان الأمريكيون يمشون على سطح القمر لمدة ثلاث سنوات. قررت قيادة اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية تقليص برنامج N-1 - أكبر فشل لكوروليف. وبدون ناقل ، فقد مشروع المدينة القمرية معناه.

لم؟

تم تطبيق العديد من التقنيات التي تم تطويرها للمدينة القمرية فيما بعد. لا تزال فلسفة البناء المعياري للقاعدة ، عند اكتمال الكتل الوظيفية حول الوحدة الرئيسية عن طريق الالتحام ، على قيد الحياة: تم إنشاء محطة مير الفضائية وفقًا لهذا المبدأ ويتم الآن بناء محطة الفضاء الدولية. كانت الهياكل المثبتة بالكابلات مفيدة في تصميم أنظمة الرادار. تم استخدام التطورات في بيئة العمل من قبل مصممي الغواصات: التصميمات الداخلية الحالية لحاملات الصواريخ النووية هي أحفاد مباشرة من المساكن القمرية. وفقط في بلدنا يوجد أشخاص لديهم مهنة فريدة - مهندسو المدن القمرية. خيال!