Wie man den Mond in Plastik einwickelt, um ihn zu einem riesigen, vom atmosphärischen Druck getragenen Gewächshaus zu machen

Ich habe hier mehrere Antworten gesehen, die dem nahe kamen, was ich sagen wollte, aber keine von ihnen trifft es ganz. So:

Plastikfolie nicht erforderlich

Wenn Sie den Mond mit einer Atmosphäre versorgen, geht diese Atmosphäre nicht sofort an den Weltraum verloren. Auf menschlichen Zeitskalen hält der Mond die meisten atmosphärischen Gase ziemlich gut.

Es wird jedoch langsam Wasser in den Weltraum ablassen. Die wichtige Frage lautet also: "Wie lange kann der Mond sein atmosphärisches Wasser halten?" Nach meinen Berechnungen (Tabelle unten) hat atmosphärisches Wasser eine Halbwertszeit von fast 400.000 Jahren.

Halbwertszeit von Gasen an signifikanten Körpern:

Taste:

• Schwarze Schrift, roter Hintergrund - Gashalbwertszeit <$1 \cdot 10^8$Jahre.
• Orangefarbene Buchstaben, gelber Hintergrund -$1 \cdot 10^8$Jahre < Gashalbwertszeit <$4 \cdot 10^9$Jahre.
• Grüne Buchstaben, grüner Hintergrund -$4 \cdot 10^9$Jahre < Gashalbwertszeit.
• Blau beschriftetes „Flüssigkeit“ – Substanz ist unter diesen Bedingungen eine Flüssigkeit.
• Grüner Buchstabe "fest" - Substanz ist bei diesen Bedingungen ein Feststoff.
• Weiße Buchstaben, brauner Hintergrund – zweiphasig fest/gasförmig$4 \cdot 10^9$Jahre < Gashalbwertszeit.
• Gelbe Buchstaben, brauner Hintergrund – Zweiphasen-Feststoff/Gas$1 \cdot 10^8$Jahre < Gashalbwertszeit <$4 \cdot 10^9$Jahre.
• Rote Buchstaben, brauner Hintergrund - Zweiphasen-Feststoff/Gas-Gas-Halbwertszeit <$1 \cdot 10^8$Jahre.
• Weiße Buchstaben, blauer Hintergrund – zweiphasige Flüssigkeit/Gas$4 \cdot 10^9$Jahre < Gashalbwertszeit.
• Gelbe Buchstaben, blauer Hintergrund – Zweiphasen-Flüssigkeit/Gas$1 \cdot 10^8$Jahre < Gashalbwertszeit <$4 \cdot 10^9$Jahre.
• Rote Buchstaben, blauer Hintergrund - Zweiphasenflüssigkeit/Gas mit Gashalbwertszeit <$1 \cdot 10^8$Jahre.

ANMERKUNG : Ich betrachte die Substanz als zweiphasig, wenn ihr Partialdruck unter diesen Bedingungen 0,01 bar (1 % des atmosphärischen Drucks der Erde) übersteigt. Alles darunter und der Verlust von Gasen an den Weltraum werden aufgrund der geringen Menge der Substanz in der Atmosphäre erheblich reduziert. Auch weil es für viele dieser Stoffe äußerst schwierig war, die erforderlichen Bedingungen für Partialdrücke unter 0,01 bar zu finden.

Für eine langlebige, technologisch ausgereifte Zivilisation ist es also möglicherweise einfacher, das Oberflächenwasser des Mondes regelmäßig aufzufrischen, als eine Plastikhülle zu bauen und zu warten.

Wie man es trotzdem bewerkstelligt

Angenommen, Sie wollen die Vorsicht in den Wind schlagen und trotzdem die Plastikhülle des Mondes konstruieren ...

Materialien

Beginnen Sie mit Verbundwerkstoffen.

Für das Matrixmaterial benötigen Sie einen haltbaren Kunststoff, der weder auf die Bedingungen im Weltraum noch auf die Atmosphäre reagiert. Der Kunststoff muss auch transparent sein. So etwas wie dieses PVC (Polyvinylchlorid), das mit einer Reihe anderer Kunststoffe gemischt wurde, um es inert zu machen.

Dann betten Sie entweder Glas- (für Transparenz) oder Kohlenstoff- (für Stärke) Fasern ein. Sie sollten die Fasern in 60-Grad-Intervallen auflegen, um Belastungen in alle Richtungen aufzunehmen.

Struktur

Anstatt eine durchgehende Plastikfolie über den Mond zu ziehen. Machen Sie dies als ein Bündel miteinander verbundener kleinerer Kuppeln. Wählen Sie eine Standardkuppelgröße und machen Sie diese zur Größe jedes Segments.

Jede Kuppel besteht aus mindestens zwei Schichten Kuppelmaterial. Trennen Sie die Schichten um etwa 32 Fuß. Füllen Sie den Zwischenschichtbereich mit reinem Wasser. Dies versorgt Ihren terraformierten Lebensraum mit 3 wesentlichen Dingen:

1. Strahlenschutz.
2. Masse, um (einem Teil) dem Druck der Atmosphäre entgegenzuwirken
3. Ein Wärmereservoir, um einige der extremen Temperaturschwankungen des 28-tägigen Hell-Dunkel-Zyklus abzumildern.

Formen Sie die Struktur so, dass die Kohlefaser-Verstärkungsstränge bis zu den Ankerpunkten in der Mondoberfläche reichen. Die an der Mondoberfläche verankerten Kohlefaserstränge liefern den Rest der nötigen Kraft, um die Gase festzuhalten.

Jede Seite der Kuppel enthält so etwas wie "Zeltklappen". Dadurch kann ein Kuppelsegment Atmosphäre zurückhalten, wenn ein nicht gewölbter (oder druckloser) Kuppelabschnitt daran angrenzt. Aber die Klappe wird angehoben, wenn es eine angrenzende Kuppel gibt und sie unter Druck steht. Idealerweise erfolgt das Heben und Senken der Landeklappen automatisch.

Kuppeln enthalten Anker- und Dichtungspunkte auf ihrer Außenfläche. Dadurch kann sich ein "Kuppel" -Patch von den 6 benachbarten Kuppeln erstrecken und eine Kuppel abdecken, die beschädigt wurde oder gewartet werden muss.

Konstruktion

Um dies in Abschnitten zu konstruieren, machen Sie jedes Segment zu einer sechseckigen Kuppel. Wenn Sie Segmente hinzufügen, befestigen Sie sie an der entsprechenden Fläche der angrenzenden Kuppel. Beim ersten Auftragen erstreckt sich die Kunststoffschicht bis ganz nach unten zur Oberfläche.

Es wird schwierig sein, einen dichten Verschluss mit der Oberfläche des Mondes herzustellen. Es bedarf wohl eines besonderen konstruktiven Aufwandes, um an den Kuppelrändern analog einen Rand aus Beton oder Kunststoff zu schaffen. Dieser Rand muss sich wahrscheinlich bis in das Grundgestein des Mondes erstrecken und ebenfalls aus einem inerten Material bestehen.

Die Designer und Bauherren würden Luftschleusen in die Kuppelrandstruktur einbetten, damit sie keine Löcher in die Kuppelbaumaterialien bohren müssten. Jede Verbindungsfläche hätte wahrscheinlich mindestens eine Luftschleusenverbindung.

Zeitliche Koordinierung

Das ist ein gewaltiger Aufwand. Bevor Sie das Projekt abschließen, müssen die ursprünglichen Kuppeln wahrscheinlich vollständig renoviert werden. Irgendein Verfahren zum Abdichten von Kuppeln gegen das Vakuum des Weltraums und gegeneinander muss in die Struktur aufgenommen werden. Das ermöglicht der Baumannschaft, Kuppelsegmente ohne vollständige Druckentlastung zu reparieren.

Nach Fertigstellung eines Kuppelsegments pumpt die Terraforming-Crew die richtigen hydrosphärischen und atmosphärischen Substanzen in das Segment. Erwarten Sie, dass die Mondoberfläche für eine Weile möglicherweise heftig mit den Materialien reagiert. Ich nehme an, dass nach einiger Zeit zusätzlicher Sauerstoff und Wasser zurückgepumpt werden müssen, da die anfängliche Mischung wahrscheinlich mit der Mondoberfläche reagieren wird.

Einschließlich "Bullaugen" in der Struktur

Lassen Sie einfach einige sechseckige Segmente leer. Dann würden die angrenzenden Segmente die Luftschleuseneinrichtungen bereitstellen, die für den Zugang zum Vakuumbereich erforderlich sind.

In ähnlicher Weise könnte ein industrieller Prozess, der das Vakuum des Weltraums ausnutzen könnte, auch angrenzende Segmente leer lassen. Wenn sie jedoch korrosive Substanzen erschöpfen, möchten die Bauherren die Kuppelmaterialien mit zusätzlichen Substanzen beschichten, um sie gegenüber den ätzenden Materialien, die an diesem Punkt erschöpft werden, inert zu machen.

Leben in dieser Biosphäre

Leider haben wir wirklich keine Daten darüber, wie sich die Dinge in diesem Umfeld verhalten werden. Daher könnten die verantwortlichen Biologen mehrere der gewölbten Sechsecke gegeneinander abdichten und in jedem Segment mit verschiedenen Biosphären experimentieren. Sobald sie einige Biosphären gefunden haben, die funktionieren, könnten sie einfach die "Zeltklappen" öffnen und dieser erlauben, sich über die Oberfläche auszubreiten.

Das Hauptproblem wird natürlich der Tag-Nacht-Zyklus sein. Dies wird für die Pflanzenwelt äußerst schwierig sein, damit zu leben. Daher werden die Kuppeln wahrscheinlich über eine künstliche Lichtquelle verfügen, um während der langen Mondnacht Licht zu spenden.

Auch die Temperaturextreme werden ein Problem darstellen. Das zwischen den beiden Kuppelschichten eingeschlossene Wasser wird helfen, aber das Problem nicht lösen. Das Einbeziehen großer Wasserflächen (mit Wasser gefüllte Krater, irgendjemand?) Wird zu moderaten Temperaturen beitragen, aber wahrscheinlich wird die Mondoberfläche zusätzliches Heizen und Kühlen erfordern. Ich gehe davon aus, dass die Kuppelstrukturen, wie ich sie mir vorgestellt habe, die natürliche atmosphärische Konvektion stören, die ansonsten dazu beitragen könnte, diese Temperaturen zu mildern. Die Oberfläche könnte jedoch Wärmepumpen eingebaut haben. Während des langen Tages tauschen sie Wärme zwischen der Oberfläche und dem Grund nahe gelegener Kraterseen aus und kühlen so die Oberfläche. Während der langen Nacht machen sie das Gleiche umgekehrt – sie erhitzen die Oberfläche.

Flauschige Mondatmosphäre

Da die Schwerkraft des Mondes so viel geringer ist als die der Erde, wird die Atmosphäre des Mondes viel tiefer sein. Sie benötigen auch die 6-fache Masse der Atmosphäre in einer Säule, um den gleichen Druck zu erzeugen, den Sie auf der Erde sehen. Das bedeutet, dass der Mond für einen bestimmten Druck fast die gleiche Masse an Gasen benötigt wie die Erde.

• Masse der Erdatmosphäre =$5.1 \cdot 10^{18}$kg
• Masse der Mondatmosphäre (für 1 bar Druck) =$2.3 \cdot 10^{18}$

Tatsächlich sollte das atmosphärische Profil des Mondes dem von Titan sehr ähnlich sein (zumindest würde der Druck - wahrscheinlich jedoch ~ 200 K zur Temperatur hinzufügen müssen):

Titan-Atmosphärenprofil

Tatsächlich gibt es mehrere Gründe, warum es nicht so gemacht werden kann, wie Sie es sich erhofft haben

Der Versuch, eine einzige luftgestützte Struktur zu bauen, die den gesamten Mond bedeckt, ist eine ziemlich verrückte Idee. Aus Sicherheits- und anderen Gründen müssten große Bereiche zwangsläufig in eine (möglicherweise verbundene) Reihe von Druckbereichen aufgeteilt werden. Druckverlust (geplant oder versehentlich) würde den betroffenen Bereich einschränken. Einige Wartungsarbeiten wären sicherlich erforderlich, und das bedeutet in einigen Fällen eine Druckentlastung - Austausch eines alten Abschnitts usw.

Das Bauen in Abschnitten ist auch ein großer Vorteil, da Sie nicht bezahlen müssen, um den gesamten Mond auf einmal zu umhüllen. Sie können nutzungsabhängig zahlen, während Sie expandieren. Die Höhe von 8000 Metern ist eine ziemlich starke Einschränkung für die kleinste einzelne Kuppelgröße (da die vertikale Ausdehnung 8000 m beträgt, da Sie wahrscheinlich möchten, dass die horizontale Ausdehnung mindestens 8000 m beträgt, sind Sie wahrscheinlich 100 km² oder so für die einzelne Kuppeln – man braucht also etwa 380.600 Kuppeln, um den Mond zu bedecken.

Wir haben null Erfahrung damit, solche großen Strukturen zu bauen, besonders. für riesige luftgestützte Strukturen . Dies bedeutet zwar nicht unbedingt, dass dies nicht möglich ist, erhöht jedoch sicherlich die Schwierigkeit, dies zu tun.

Ihr vorgeschlagener interner Luftdruck liegt weit über dem Luftdruck, der tatsächlich in bestehenden aufgeblasenen Strukturen verwendet wird (weit über 100-mal so groß). Das ist eigentlich auch ein großes Problem; Selbst eine quadratische Struktur von 1 km würde eine unmögliche Kraft erfordern, um das Dach (oder die Seiten der Kuppel) vor Zerstörung zu bewahren, da sie einen Nettoauftrieb von über 10 Millionen Tonnen hätte.

Standard-PVC hat nicht annähernd den Betriebstemperaturbereich, den Sie für den Mondgebrauch benötigen würden. -- es wird weich und verzerrt und kann sogar bei der höchsten täglichen Mondtemperatur (2 Wochen lange Tage und Nächte) schmelzen.

Selbst ohne Temperaturerweichungsprobleme würde PVC aufgrund des Sauerstoffabbaus aus dem Inneren der Kuppel, insbesondere durch Sauerstoff, nicht lange halten. bei hohen Temperaturen, die die Sauerstoffreaktionen beschleunigen, und Photoabbau durch das reichlich vorhandene ultraviolette Licht während des Tages. Mikrometeore und Ablation durch Sonnenwind werden der Kuppel auch nicht viel helfen.

Andere Materialien wären haltbarer, aber teurer und erfordern wahrscheinlich mehr Forschung. Beispielsweise hat Glas viele wünschenswerte Eigenschaften, einschließlich Transparenz bei sichtbaren Wellenlängen. Einige moderne flexible Glasdisplaymaterialien könnten dienen oder könnten angepasst werden. Im großen Maßstab könnte Luftdruck sicherlich ein solches Bauwerk anheben, wäre da nicht der hohe Druck, der es zerstören würde.

Selbst wenn Sie eine reine Sauerstoffatmosphäre bei 15 % des Standardatmosphärendrucks herstellen, wird der Innendruck immer noch jede riesige druckunterstützte Struktur zerstören. Sie könnten (wie es bei einigen solchen Strukturen tatsächlich der Fall ist) interne Stützverstrebungen bauen, die mit dem Dach verbunden sind, aber dies ist ziemlich weit von Ihrem angegebenen Design entfernt, dh es tendiert zu einem typischeren starren Dachdesign, insbesondere. angesichts der hohen Drücke, die für eine atmungsaktive Umgebung erforderlich sind.

Ich dachte nur an ein weiteres großes Problem – die gewaltigen Stürme in der Kuppel. Aufgrund der monatelangen Tage und entsprechenden Temperaturänderungen wird es sehr aktive interne Sturmsysteme geben.

Genauer gesagt: Ihre Fragen.

1) Wie man baut – keine Notwendigkeit, sich die Mühe zu machen, da es auseinander bricht, sobald Sie versuchen, es aufzublasen

2) Wartung – Sie müssen es in Abschnitten bauen oder neue Technologien erfinden, um Ihr Dach vor Ort zu reparieren, aber aus Sicherheitsgründen müssen Sie es in Abschnitten bauen. Selbst wenn Abschnitte eingebaut sind, möchten Sie immer noch, dass die automatisierten Reparaturbots den größten Teil der Wartung erledigen, ohne die Abschnitte zu schließen.

Wie wäre es mit einer besseren Idee. Es wäre besser, die Kuppel einfach ganz zu vergessen und dem Mond einfach eine Atmosphäre hinzuzufügen.

8000 Meter Atmosphäre bedeutet, dass Sie bereits einen erheblichen Teil der Atmosphärenmasse haben, die für den gesamten Mond benötigt wird. Auf der Erde befinden sich etwa 65 % der Atmosphäre in den untersten 8000 Metern. Aufgrund der geringeren Schwerkraft des Mondes wird der Druckabfall mit der Höhe langsamer sein als auf der Erde, aber wenn Sie genügend Luft hinzufügen, erhalten Sie schließlich eine schöne atembare Atmosphäre mit erdnormalem Druck in Bodennähe.

Sicher, es sickert in den Weltraum, aber die Rate wird langsam genug sein, um vielleicht nutzbar zu sein. Einige Leute haben ausgerechnet, dass man eine solche Mondatmosphäre nur einmal alle 10.000 Jahre oder so auffüllen müsste. Sie könnten dem Mond auch einen Sonnenwindschutz hinzufügen, um den Luftverlust zu verlangsamen, obwohl es Meinungsverschiedenheiten darüber gibt, wie viel Unterschied dies tatsächlich macht.

Gestalten Sie den Mond, indem Sie selektiv viele Kometen usw. fallen lassen, um die Monddrehung wieder auf eine anständige Tagesdauer zu bringen, die Sauerstoff, Stickstoff usw. liefert. Wenn Sie über ausreichend Technologie verfügen, erhalten Sie den gesamten Sauerstoff, den Sie von einem eisigen Kometen benötigen , Monde usw. Sie möchten auch, dass Inertgas zur Gesamtmasse der Atmosphäre beiträgt. Dafür gibt es wahrscheinlich keine bessere Wahl als Stickstoff, und auf einigen Planeten, Monden und Kometen gibt es reichlich Ammoniak, um diesen Bedarf zu decken.

Es gibt ein paar große Komplikationen, sobald Sie Atmosphäre hinzufügen, beginnt der Sauerstoff mit der bestehenden Mondoberfläche zu reagieren – denken Sie daran, dass sich viel Rost bildet, so dass Sie viele ein paar tausend Jahre nach dem ersten Terraforming warten müssen, bis sich die Dinge beruhigt haben. Das ist nicht weiter schlimm, da man sowieso lange warten muss, bis sich der Mond vom Kometenbeschuss abgekühlt hat.

Aber wäre es nicht großartig, in den Himmel zu schauen und eine weitere blaue Murmel zu sehen?

Es wird auf den Planeten stürzen, wenn es nicht unterstützt wird.

Zusätzlich zu den Problemen, die andere Leute aufgelistet haben, wird die Luft in Ihrer Blase sie nicht davon abhalten, auf den Planeten zu stürzen. Die Luft auf der „Tag“-Seite des Planeten beginnt sich durch die Hitze auszudehnen, während sich die Luft auf der „Nacht“-Seite aufgrund der Abkühlung zusammenzieht. Dies wird eine erhebliche Nettokraft auf die Blase erzeugen und sie in Richtung Sonne drücken.

Während die Luft in der Blase ihren Zusammenbruch verlangsamt, wird sie ihn nicht aufhalten. Luft wird von der kalten Seite der Blase zur warmen Seite strömen, Gebäude an der Oberfläche aufreißen und Felsbrocken mit anhaltenden Winden in Orkanstärke umherschleudern. Dann schlägt der Kunststoff auf der kalten Seite des Mondes auf die Oberfläche und zerquetscht alle verbleibenden Strukturen, bevor er bricht. Die Kraft des Mondes, die den Kunststoff daran hindert, sich weiter zu bewegen, breitet sich dann über den Kunststoff auf der Sonnenseite als Schockwelle aus, die zunehmend stärker und konzentrierter wird, wenn sie sich über die Sonnenseite bewegt, die reißt, reißt und auseinanderbricht , wodurch der Rest der eingeschlossenen Luft in den Weltraum entlassen wird. Einige Teile der Plastikkugel werden wahrscheinlich Fluchtgeschwindigkeit erreichen und in den Weltraum fliegen, möglicherweise in Richtung Erde, wo sie Zerstörungsschwaden durch unsere Orbitalsatelliten schlagen werden, bevor sie in der Atmosphäre verglühen. Der Rest des Plastiks fällt zurück auf die Mondoberfläche, wo es einen durchsichtigen Plastiksarkophag für die leblosen Leichen der einst hoffnungsvollen Mondsiedler bildet, die einst versuchten, darunter zu leben.

TLDR: Plastik fällt. Jeder stirbt.

Sie könnten auf ein anderes Problem stoßen. Selbst wenn Sie keine Löcher haben, wird Luft nach und nach durch eine dünne Plastikfolie strömen. Auch über Jahrzehnte würde man damit verdammt viel Luft verlieren.

Unterstütze auch die Leute, die sagen, es sei nicht stark genug. Stellen Sie sich die Auswirkungen vor, wenn Luft an einer Stelle erhitzt wird. Sie enden mit einer 8 km hohen Wolke. Oben trifft es auf das Plastik und verzerrt es nach oben, es könnte dies über Tausende von Quadratmeilen tun. Der Kunststoff würde sich wie Wellen auf der Meeresoberfläche kräuseln, aber in größeren Maßstäben. PVC würde sich durch das ständige Ziehen in verschiedene Richtungen auflösen, selbst wenn es die Kräfte überhaupt überlebt hätte.

Ich würde etwas viel Bescheideneres vorschlagen. Vielleicht ein paar tausend Quadratmeilen verstärkter, luftdichter Gewächshäuser auf der Mondoberfläche.

Um das zu schaffen, was Sie vorschlagen, ist weitaus fortschrittlichere Technologie erforderlich als eine Plastikblase.

Zunächst einmal ist Kunststoff ohnehin kein geeignetes Material, da es ihm an Festigkeit mangelt, durch die Einwirkung von Sauerstoff und ultraviolettem Licht sowie durch extreme Temperaturen bruchanfällig und im Allgemeinen luftdurchlässig ist.

Der Ersatz muss viel stärker und stabiler sein. Ich würde vorschlagen, Diamant als Substrat zu verwenden und möglicherweise eine oder mehrere Schichten aus Materialien wie Gold, um den Diamanten vor Sauerstoff zu schützen und einen Teil der unerwünschten Sonnenenergie vom Mond zu reflektieren. Dies würde in der Größenordnung, von der wir sprechen, immer noch einem dünnen, flexiblen Blatt ähneln.

Das nächste Problem ist, dass es eine aktive Kontrolle geben muss. Die Diamantplatten könnten mit flexiblen Graphitdichtungen zusammengehalten werden, die eine Art elektrische oder mechanische Steuerung haben, um sich an Abweichungen von der darunter liegenden Atmosphäre anzupassen. Eine weitere Kontrolle müsste von einem ausgeklügelten System von Halteseilen an der Oberfläche kommen, die dazu beitragen, die Blase auf einer konstanten Höhe zu halten.

Die natürliche Zirkulation der Atmosphäre muss möglicherweise ebenfalls angepasst werden, da der „Hot Spot“ um die Mittagszeit eine enorme Energiemenge in die Atmosphäre abgeben wird, was möglicherweise Winde in Orkanstärke verursacht. Das selektive Einstellen des Reflexionsvermögens würde die Temperaturextreme vernünftiger halten. Auf der kalten Seite würde das entgegengesetzte Problem auftreten, da Wärme aus der Atmosphäre in den Weltraum entweicht. Die Blase muss möglicherweise mehrere Schichten aufweisen, um eine Isolierung sowohl gegen Hitze als auch gegen Kälte bereitzustellen, und eine aktive Zirkulation von Flüssigkeit zwischen den Schichten, um die Temperaturen auszugleichen.

Natürlich hat der Mond auch ohne eine Blase, die den gesamten Mond bedeckt, genug Schwerkraft, um eine Atmosphäre für Zehntausende von Jahren zu halten, länger als jede aufgezeichnete Zivilisation auf der Erde.

Jeder vergisst die größte Gefahr auf dem Mond – die Strahlung. Ohne eine Magnetosphäre wird der Mond ständig von riesigen Strahlungsmengen der Sonne bombardiert. und PVC schützt nicht besonders gut vor der intensiven Strahlung, die Sie erhalten würden. Es gibt einen Grund, warum die Apollo-Missionen alle relativ kurz waren und niemand mehr als einmal gehen musste. Ihre beste Wahl für eine langfristige Kolonisierung sind stark abgeschirmte unterirdische Bunker. Zugegeben, es ist nicht so sexy wie an der Oberfläche im Freien herumzulaufen, aber es ist viel praktikabler.

Ordinary plasticwie PVC nicht die nötige Festigkeit hätte, um einem Aufblasen oder einem Orbitmanöver für Waagen dieser Größe zu widerstehen.

Das bedeutet, wenn Sie an einem Teil (oder sogar mehreren) des Plastikteils ziehen, würde es nicht das gesamte Teil bewegen. Es würde einfach auseinander reißen.

Angenommen, dieses Plastikteil war bereits irgendwie vorhanden, beachten Sie, dass 1 Bar fast der Druck ist, den wir auf der Erde auf Meereshöhe haben. Das ist ziemlich viel. Damit sich Ihre Struktur selbst tragen kann, ohne zusammenzubrechen (sie wäre schließlich im freien Fall), müsste sie den Mond mit Geschwindigkeiten umkreisen, die weit von der Anforderung einer selenosynchronen Umlaufbahn entfernt sind (ich bezweifle, dass 8000 Meter ausreichen). In jedem Fall würde dieser Isolations-"Kunststoff" bei den Kräften, die durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen Kunststoffoberfläche und Mondoberfläche entstehen, auseinander reißen.

Ich glaube nicht, dass Sie mit der Verwendung eines so konventionellen Materials oder einer so simplen (einteiligen?) Struktur für eine so unkonventionelle Verwendung davonkommen. Weder die Implementierung noch die Wartung würden funktionieren. Aus dem Kopf heraus würde ich sagen, dass die Verschlechterung sofort eintreten würde.

Ich denke, die Verfolgung dieser Idee in ähnlichen Formen wie den von Ihnen angegebenen würde eine andere Art von Struktur (oder Zusammensetzung von Strukturen) erfordern.

Obwohl es sicherlich nicht praktikabel ist, gibt es eine Lösung, die die meisten der in diesem Thread angesprochenen Punkte anspricht:

Legen Sie Ihre Materialbahn und dann darauf 10 Meter Wasser und dann eine weitere Bahn, um zu verhindern, dass es in den Weltraum verdampft.

Strahlung: Sie haben weniger als auf der Erde.

Stärke: Es werden keine Supermaterialien benötigt – die Nettokraft auf die innere Schicht ist Null, die Nettokraft auf die äußere Schicht ist nur der Dampfdruck des Wassers – und Sie können es knapp über dem Gefrierpunkt halten, um diesen niedrig zu halten. Das Wasser gleicht den Druck der darunter liegenden Atmosphäre aus, die äußere Schicht kann schwer genug sein, um den Dampfdruck auszugleichen. Sie brauchen nur Unterstützung, um die Dinge an Ort und Stelle zu halten.

Mikrometeore: Sie werden im Wasser absorbiert. In das obere Blech wird ein kleines Loch gestanzt, das repariert werden muss, das ist alles.

Wir haben immer noch kein gutes Baumaterial für die Bleche und der schiere Umfang des Projekts übersteigt bei weitem alles, was wir derzeit tun könnten. Über einem Krater wäre ein Wasserdach weitaus praktischer als über dem ganzen Mond.

Eine dicke Plastikfolie, die stark genug ist, um 1 Bar zurückzuhalten, wird nicht sehr praktisch sein, wie andere Antworten zeigen.

(Quelle für diese Idee: Neal Stephensons Seveneves .)

Einige ( aber nicht alle ) Probleme können durch ein Design angegangen werden, das mehrere Kunststoffschichten wie eine Zwiebel verwendet. Der Druckunterschied zwischen zwei beliebigen Schichten ist klein. Das bedeutet, dass jede Schicht dünn genug ist, um sich zu falten. Es hat auch den großen Vorteil der Tiefenverteidigung und Wartbarkeit. Sie können eine Schicht entfernen und ersetzen, ohne den Druck auf die anderen Schichten stark zu erhöhen.

Der gesamte Mond ist zu groß, um ihn durch einen Meteoriteneinschlag schnell drucklos zu machen. Sie müssen sicherstellen, dass Sie ein Material verwenden, bei dem Löcher nicht schnell durch die Kraft der Luft wachsen, die durch es herausströmt. Sie müssen die äußere Schicht flicken, bevor der Druckunterschied auf einer inneren Schicht zu groß wird.

1 bar Luftdruck reicht aus, um eine 62 m dicke Wasserschicht zu halten, es gibt keine Chance, genug Material für das Gewicht zu verwenden, um den Druck tatsächlich auszugleichen, egal ob wir viele Plastikschichten oder nur mehrere dicke Schichten verwenden. Es wird eine riesige Menge Material benötigt, aber vielleicht weniger als mit einer dicken Schicht.

(Wasser hat eine Dichte von$1000 kg/m^3$, und damit auf dem Mond ein Gewicht von$1.62 \cdot 1000 N/m^3$.$1 bar = 100kN/m^2$, was genug Druck ist, um eine Wasserschicht zu halten$62m = \frac{100kN/m^2}{1620N/m^3}$. Beachten Sie, wie sich die Einheiten meistens aufheben und nur Meter übrig bleiben.)

Befestigen Sie die innere Schicht am Boden. Wenn Sie ihn daran hindern, sich irgendwo zu weit zu entfernen, wird er auch daran gehindert, sich auf der anderen Seite zu nähern. Das Anbinden der äußeren Schichten aneinander ist möglicherweise nicht erforderlich, außer an Luftschleusen, da es nicht wirklich darauf ankommt, wie sich die äußeren Schichten relativ zueinander bewegen.

Es wäre sogar möglich, Wasserblasen eingenäht zu haben, damit das Gewicht helfen könnte, einen Teil des Drucks auszugleichen. (Dies funktioniert wahrscheinlich besser mit einer einzigen dicken Schicht als mit vielen dünnen Schichten, also stellen Sie sich das vielleicht eher als alternative Idee vor.) Dies funktioniert auch als Meteor- und Strahlenschutz. (Aber diese Idee ist für eine lokale Kuppel viel praktikabler als für eine mondumschließende Blase.)

Jeder vergisst bisher ein einfaches Problem: Meteoriten. Es gibt viele davon, sie sind schnell (50 km/s) und sie werden Ihre Plastikabdeckung in Stücke reißen.

Laut diesem Astronomen, der Asteroiden erforscht, die den Mond treffen, werden Asteroiden mit einem Gewicht von 30 g oder mehr etwa jedes Jahr in der durchschnittlichen Gebietsgröße von Hongkong eintreffen.

Also ja, selbst wenn Sie den Mond einwickeln können, wird das Einwickeln nicht von Dauer sein. Die Erde wird durch die Atmosphäre geschützt (Meteroiden werden brennen), der Mond - nicht so sehr.

Es ist unmöglich, eine kugelförmige Blase dieser Größe herzustellen. Viele kleine Blasen können aus mehreren Gründen besser durchführbar sein.

Stellen Sie sich einen beliebig langen aufgeblasenen Zylinder vor. Die Spannung in Pfund um einen kurzen Ring ist der Druck (z. B. 14,7 Pfund/Quadratzoll) mal Breite und Umfang (in Zoll). Wenn dieser Ring groß wird, wird er reißen. Die Physik lässt keine beliebig großen aufgeblasenen Lebensräume zu.

Aber das bedeutet nicht, dass Sie keine aufgeblasenen Kuppeln über der Oberfläche haben können.

Woher bekommst du genug Stickstoff, um Luft zu machen? Der Mondregolith besteht zu fast 50 % aus Sauerstoff, aber woher kommt der Stickstoff? Sie würden einen ammoniakreichen Asteroiden brauchen, der so groß ist, dass ein Aufprall auf den Mond den Mond aufspalten und die Erde mit Dinosaurier-tötenden Fragmenten überschütten würde. Selbst eine einfache Betonkuppel mit einem Verhältnis von Höhe zu Breite von 1:4 und einem Durchmesser von 1 Kilometer (wesentlich kleiner als Ihre Vorstellung) würde etwa 100 Millionen Kubikmeter Stickstoff benötigen. Ein Asteroid dieser Größe, der mit einer Geschwindigkeit von 3 Klicks pro Sekunde (leicht über der Fluchtgeschwindigkeit) einschlägt, würde einen Knall im Bereich von fast einer Kilotonne verursachen. Ein Mini-Hiroshima. Und das für eine kleine Kuppel von einem Kilometer Durchmesser. Kuppeln funktionieren im Allgemeinen nicht auf dem Mond, es sei denn, Sie haben viel freie Luft. Sie verschwenden sehr viel Luft. Und dieses 'in Plastik einpacken' Idee ist wie eine Kuppel auf Supersteroiden. Völlig unmachbar.