АРХИТЕКТУРА ЛУННЫХ ПОСТРОЕК: ФРАКТАЛЬНЫЙ ПОДХОД

© А.В.Багров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2016 г.

Все помещения на Луне — как жилые, так и производственные, — должны быть дополнены системами жизнеобеспечения. Они должны обеспечивать поддержание атмосферы с заданными параметрами, температуру, подачу воды и пищи, отвод из помещений отходов жизнедеятельности (в центры регенерации), подачу света и энергии и т.д. Отсюда вытекает необходимость качественного планирования структуры построек любого назначения. Поскольку основным методом строительства будет проходка тоннелей и возведение монолитных верхних этажей застройки, есть основания предполагать, что строительные конструктивы будут представлять собой несколько вариантов однотипных решений, — в зависимости от планируемого назначения построек.

В качестве примера можно рассмотреть обитаемое персональное помещение. Пусть это будет спальная комната с примыкающими к ней ванной, туалетом, и комнатой общего назначения. К этому помещению должны быть подведены системы кондиционирования воздуха и поддержания его химического состава. Также должны быть системы подачи воды и отвода жидких отходов. Будут необходимы энергетические и информационные коммуникации, а также системы подачи заказов и вывоза твердых отходов, индивидуальная транспортная система и система пешеходных переходов (лестницы и коридоры). Возможно, что вспомогательные службы потребуют больше места для размещения, чем собственно жилое помещение. Тогда представляется рациональным разделить жилые и технические помещения, размещая их на разных (чередующихся) этажах.

Рассмотренный блок помещений можно рассматривать как некоторый типовой элемент строительства, который будет многократно повторён в многосвязном комплексе, наряду с элементами централизованного водоснабжения, приготовления и раздачи пищи, доставки предметов индивидуального пользования и т.д.

Такая структура обеспечит максимальную безопасность для обитателей в случае неожиданных нарушений условий обитания. Независимо от характера использования обитаемых помещений образующие их типовые элементы могут "наращиваться" как в горизонтальном направлении, так и в добавляемых слоях глубже и выше застроенных уровней. В качестве природного аналога можно упомянуть дерево, которое с течением времени увеличивает число своих "конструктивных" элементов — листьев, веток и корней.

Как показывает опыт земного строительства, ограниченная пропускная способность транспортных магистралей приводит к повышению концентрации застройки. А наличие развитых транспортных магистралей — к её снижению. Эта зависимость обусловлена «двумерностью» транспортных связей и «трёхмерностью» застройки. На Луне как застройка, так и расположение транспортных потоков будет "трехмерным", поэтому можно предположить, что комплексы построек на ней будут занимать максимальный объём при минимальном размере. То есть система лунных помещений будет напоминать шарообразное осиное гнездо. Благодаря той особенности, что практически весь вынутый из тоннелей материал будет использоваться на постройку верхних этажей комплекса, его можно уподобить постройкам термитов, — частично подземных, частично надземных, но с единой системой внутренних коммуникаций.

Поскольку с энергетической точки зрения перемещение в горизонтальном направлении выгоднее, чем в вертикальном, глубина застроек будет ограниченной. Расширение объёма строений может происходить путём возведения соседнего комплекса той же фрактальности. Только уместной будет аналогия лунных построек не с лесом из отдельных независимых деревьев, а с деревом баньян, являющимся одним деревом со множеством одинаковых стволов.

В разных случаях назначение помещений может приводить к использованию фракталов специфических видов. Например, система оранжерей будет отличаться и от системы жилых построек, и от систем производственных помещений. Но и те, и другие, и третьи будут сохранять свой "типовой характер", который войдёт как элемент фрактальной структуры лунных построек.