Ay kulesi için en iyi malzeme nedir?

Hem Amerika hem de Çin, Ay’da sürekli bir insan varlığına hazırlanırken, Ay’daki fiziksel altyapı, orada uzun vadeli insan varlığı için kritik öneme sahip olacak. Kendi kendine konuşlanan bir kule, giderek artan bir şekilde bu fiziksel altyapının en önemli parçalarından biri haline geliyor.

Bu kuleler, güneş panellerinden iletişim dizilerine kadar çok sayıda ekipmanı barındırabiliyor ve ay çekiminde ne kadar fazla ağırlık taşıyabilirlerse, o kadar yetenekli oluyorlar. Bu nedenle, bu kuleler için en iyi yapısal kurulumu anlamak çok önemlidir; North Carolina Eyalet Üniversitesi ve NASA’nın Langley Araştırma Merkezi’ndeki araştırmacılar tarafından yakın zamanda yayınlanan bir makalenin amacı da budur.

NASA’nın Kendiliğinden Kurulabilir Ay Aletleri Kulesi (SELTI) projesi kapsamında geliştirilen bu yapıyı çeşitli teknolojiler destekliyor. En önemli teknolojilerden biri kulenin oluştuğu malzemedir. onların çalışmakaraştırmacılar iki tür malzemeyi incelediler: oluklu yuvarlanabilir boru şeklindeki bom (COROTUB) ve katlanabilir boru şeklindeki direk (CTM).

Öncelikle COROTUB etrafındaki tasarımı ele alalım. COROTUB, küçük uydularla kullanılmak üzere tasarlanmış patentli bir teknolojidir. Örneğin, CubeSat’ın nispeten kompakt bir pakete sarılırken boyutunun birçok katı bir anteni yerleştirmesine olanak tanıyacak. Teknolojiyi ayda kullanılmak üzere konuşlandırılabilir bir bom direğine uyarlamak, bir sonraki adımdır.

Öte yandan CTM ticari olarak Opterus’tan temin edilebilir. Bant rulosuna benzer bir şekle düz bir şekilde yuvarlanacak şekilde tasarlanmıştır. Konuşlandırıldıktan sonra direğin tepesinde bulunan bir yükü destekleyebilir. Tasarımı COROTUB’unkinden çok daha basit görünüyor, ancak yüzeyde neredeyse eşdeğer ağırlık sınırlarına sahipler.

Bununla birlikte, bu kulelerin en temel özelliklerinden biri bom malzemesinin kendisinde değil, destekleyici yapıda (bu örnekte bu bir kablodur) yatmaktadır. Makale, bomun tepesindeki aletlerin kuvvetine karşı koyabilecek ve onları bir tarafa doğru eğilmeye zorlayabilecek destek kabloları olan ve olmayan tasarımlara bakıyor. Pedalları bir tarafa doğru bükülmüş, ancak diğer tarafta onu yerinde tutan metal bir kablo bulunan dev bir ayçiçeği hayal edin.

Bu destekleyici kablo yapısına sahip sistemler, yazarların kullandığı hemen hemen her ölçüme göre üstün performans göstermektedir. Kullandıkları yöntemler arasında Rayleigh-Ritz yöntemi olarak bilinen ve genellikle yapılar üzerindeki yükleri hesaplamak için kullanılan bir tür matematiksel analiz vardı. Ancak aydaki bu yapıların matematiği Dünya’dakilerden farklıdır. Birincisi, çok daha az yerçekimi ve rüzgarın olmaması ek destek gerektirecektir.

Ancak sistemin ayın aydınlık veya ışıksız tarafında bulunmasına bağlı olarak büyük sıcaklık farklılıklarına maruz kalması gerekiyor. Şimdilik bunlar analizde kullanılan hesaplamaların bir parçası gibi görünmüyor.

COROTUB ve CMT de bu sorunu çözmeyi amaçlayan tek potansiyel teknolojiler değil. Honeybee Robotics’in 100 metre yüksekliğindeki direkleri, COROTUB ve CMT tabanlı kulelerin çözdüğü soruna benzer bir sorunu çözecek olan LUNARSABER projesini daha önce bildirmiştik.

Ay’daki eksiksiz bir prototipte hangi teknolojinin kullanılacağı henüz belli olmasa da, birden fazla kuruluşun bu teknolojiyi incelemesi, gelecek vaat eden iyi bir gösterge. Ve bu kulelerin kullanım durumlarından biri gerçek ışıklara ev sahipliği yapmak olduğundan, bu teknolojiye ve onun altındaki ay yüzeyine daha fazla ışığın yansıması yalnızca zaman meselesidir.