الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين تدعو إلى وضع معايير بناء قمرية

أخبار ar.wedoany.com، خلال الدورة السادسة والعشرين للمؤتمر المعني بموارد الفضاء، الذي عُقد في حرم كلية كولورادو للمناجم، دعا خبراء إلى ضرورة وضع مجموعة متخصصة من معايير البناء على سطح القمر، لضمان سلامة ومتانة المنشآت القمرية المستقبلية.

أشارت المهندسة نورما كالوك، من شركة Skidmore, Owings & Merrill، خلال المؤتمر، إلى أن وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) ونظيرتها الصينية تخططان لبناء مساكن، ومنصات هبوط، ومخابئ للمعدات، وأبراج على القمر. إلا أن هذه الإنشاءات قد تواجه مشاكل في الاستقرار في مراحلها الأولى، مما يستدعي الاستفادة من الخبرات الهندسية الأرضية.

أوضحت كالوك أن الأنظمة الإنشائية على الأرض تعتمد على تسارع جاذبية قوي، حيث تقاوم القوى الجانبية الناتجة عن الزلازل من خلال الاحتكاك الأساسي والثبات ضد الانقلاب. أما على القمر، فشدة مجال الجاذبية تبلغ سدس شدتها على الأرض فقط، مما يؤدي إلى أن قوى القصور الذاتي الزلزالية تتحكم فيها كتلة المنشأ بالكامل، وتبقى الاحتياجات الجانبية نشطة، بينما تنخفض قدرة استعادة الجاذبية بشكل كبير. تواجه المنشآت السطحية المنخفضة خطر الانزلاق الانتقالي على واجهة الطبقة الثرى، بينما تتعرض المنشآت الرأسية العالية لخطر الانقلاب بسبب عدم كفاية عزم استعادة الجاذبية.

وأضافت أن أسلوب التصميم الشائع في الهندسة الأرضية، وهو "تبديد الطاقة غير المرن"، غير قابل للتطبيق في البيئات القمرية المأهولة. أي تشوه في فتحات المركبة أو انحراف في إحكام الضغط يمكن أن يشكل عطلاً في المهام الحرجة، مما يؤدي إلى فقدان ضغط كارثي.

بدأ قسم الفضاء في الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (ASCE) بالفعل في وضع إرشادات لبناء البنية التحتية القمرية. قامت لجنة الهندسة والبناء الفضائي التابعة له بوضع "إرشادات الهندسة والتصميم والتحليل والبناء للبنية التحتية القمرية (LIEDAC)"، والتي تهدف إلى معالجة المشاكل الزلزالية الناجمة عن الزلازل القمرية. أوضحت كالوك أن إرشادات LIEDAC تصف بيئة المخاطر الفريدة على القمر، وتصنف عواقب التشغيل من خلال تسلسل هرمي لتصنيف المخاطر، وتحدد أهداف أداء مستهدفة لدعم التطوير التجاري الآمن على أسس فنية قابلة للدفاع عنها.

كما قدمت كالوك "تحليل طيف الاستجابة" الممول من برنامج نقل التكنولوجيا للشركات الصغيرة التابع لناسا، والذي يدرس حالات عدم اليقين الكامنة تحت سطح القمر. تؤكد نتائج التحليل على ضرورة إجراء تحقيقات جيوتقنية ميدانية محلية لجميع المنشآت، بغض النظر عن فئة تصميمها الزلزالي، وذلك لتحديد وتخفيف المخاطر الجيوتقنية التي قد تسببها الزلازل القمرية، مثل عدم استقرار المنحدرات، والهبوط الكلي، والهبوط التفاضلي.

أضافت كالوك أن الظروف الميدانية العالمية للقمر لم تُفهم بالكامل بعد، ويجب على الممارسات الهندسية المسؤولة أن تأخذ هذا الغموض في الاعتبار من خلال تحقيقات ميدانية صارمة. كما قامت هي وفريقها بدراسة أقصى زلزال قمري محتمل للتحقق من القدرة على مقاومة الانهيار والسلامة الهيكلية الكلية في ظل أحداث زلزالية قصوى. خلصت كالوك إلى أن المعرفة العميقة لناسا في مجال رحلات الفضاء البشرية وسلامة المهام توفر أساسًا حاسمًا لوضع معايير الأداء الهيكلي للبنية التحتية القمرية، بينما توفر السوابق الهندسية الأرضية أساليب تصميم مثبتة لظروف البيانات الجيوتقنية والزلزالية المتغيرة.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com