Libmonster ID: ID-551

The moon, 384,400 km away from the earth, is the first heavenly body to have been trodden upon by human foot. Therefore, it is but natural to expect it to host man's first space settlements. Is that really feasible, given our present knowledge and technology?


Articles in this rubric reflect the opinion of the author. -Ed.

Pages. 42


By Leonid BOBYLYOV, Cand. Sc. (Tech.), member of the International Society of Soil Mechanics, Geotechnics and Groundwork Construction; Gennady PROKHORENKO, head of the Commercial Project Department of Production Center (named after Pavel Voronin); and Andrei BOBYLYOV, senior specialist of the same Center

Let us first remind you of the key parameters of our natural satellite as compared with those of the earth: diameter -0.27; mass -0.01; force of gravity acceleration -0.61; temperatures drop from +130 o C in the day-time down to -170 o C at night.

The surface of the moon is not protected either from the impact of micrometeorites or from ultraviolet radiation or space rays. Besides, it "floats" in hyperhigh vacuum. Still, in spite of such aggressive environment, some scientists believe that in not so distant future the moon may host research stations and bases, and, henceforth, enterprises for the excavation of mineral resources and production of various construction materials.

To resolve problems of such magnitude one has to be in command of a solid body of evidence about the physical and mechanical properties of lunar soil: solidity, compressibility, shift-resistance, density, carrying capacity, mineralogical and granulometric composition, and so on. Until 1966 evaluation of the above parameters was based solely upon astronomic observation and radio-physical probing yielding rather rough results; hence, hypotheses of lunar soil properties put forward by specialists of different countries varied widely.

The tide turned after a Soviet space probe successfully landed on the moon on February 3, 1966, followed by serial missions, both Soviet and American. The moon was visited by manned craft, special-purpose unmanned probes and lunar vehicles, both remote-controlled from the earth and manned.

But that is just a preface. And the story goes: manned moon-rovers were delivered to the moon on July 6, 1971, July 6 and September 7, 1972, respectively, by Apollo 15, 16 and 17 spacecraft. Their maximum velocity amounted to 13 km per hour. They could easily climb slopes with a pitch of up to 20 and get a firm hold on them probing vast spans of our closest space neighbor's surface with terrain of varying roughness at that.

In 1972 American astronauts surveyed the surface of the moon using cine equipment, photo cameras, radio isotope instruments, drills, sample takers and manual geological survey instruments. They took soil samples from depths down to 3 meters using a core drill 25 mm in diameter, delivering 0.5 hp. It looks like a tube with bits on the outside surface to take soil samples in the process of well drilling. After the withdrawal of the tool no sloughing-in of well walls was observed which was indicative of soil carrying capacity. Soil solidity was measured with the use of the so- called penetrometer with a recorder - a cone with a tensometer placed inside*.

To probe the soil at large depths the astronauts put on the surface of the moon a seismograph, 19 explosive charges and a triggering device. The readings thus obtained showed that in some lunar areas the homogenous loose layer with no solid inclusions reached down to almost 45 meters.

In addition to the field tests of lunar soil, 418 kg of its samples from nine different moon areas were brought back to the earth for close examination in laboratories of different countries. The bulk of the material was left in hermetically sealed containers for prolonged storage, pending the appearance of higher technologies facilitating


* Tensometer, or strain gauge, is an instrument measuring deformation of solid bodies. -Ed.

Pages. 43


more sophisticated test methodologies with the use of new instruments.

So, what is the practical value of all information thus obtained?

Primarily, it was used by Russian and American designers for engineering new automatic lunar probes, spacecraft, spacesuits and space shoes and sophisticating research equipment. However, those are but current tasks, while there are long-term ones. These data are crucial for designing special machines and mechanisms for excavation on the lunar surface with maximum protection of operational personnel.

The above said, essentially, boils down to the following: in engineering any underground structure on the moon provisions should be made for the safe thickness of the "roof. Studies carried out by researchers of different countries, including the well-known Russian soil scientist Igor Cherkassov, Dr. Sc. (Tech.) (1912-1988), prove that a soil layer 3 meters thick provides ample protection of occupants from sharp temperature fluctuations, penetrating radiation and meteorite impacts.

What remains is but a "trifle": to determine a way of constructing the "roof. In our view, the widely used mundane method called "wall in the soil" best suits the purpose of engineering on the moon. This method has two options. The first one consists in digging along the chamber's perimeter a trench 20-30 m deep which is filled with concrete, and then the soil is removed from the inside contour. In the second case the so-called jet technique is used, whereby wells are drilled along the required contour with a certain pitch, subsequently filled with concrete.

However, neither of the above techniques is applicable in the lunar conditions in its authentic form for lack of atmosphere, low gravitation and sharp temperature fluctuations. And if so, does the above said make any sense or is it just another bluff?

As it appears, no. But before explaining, we shall have to make a brief digression.

Back in 1980 at the Institute of Mining of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences a group led by Valentin Svirshchevsky, Dr. Sc. (Tech.), developed a new technique-rolling-out of wells-by creating a unique device. The invention was immediately appreciated in USA, Canada, Germany, France, Japan, UK and Sweden and patented in 10 countries.

Its technological solution looks as follows: consecutively strung on a metallic shaft through rigid cam couplings and pendulum bearings are several conic rollers positioned angle-wise to the shaft and to each other (know-how). The diameter of the rollers increases from the first to the last one, to be more precise, depending on the angle and the number of rollers, it varies within the range of 30-1,500 mm.

For the purpose of well drilling on the moon we propose a similar well

Pages. 44


rolling machine additionally provided with a rotating course with a twisted blade fastened to it, which, through continuous contact with the soil, maintains a permanent rate of sinking. Each roller is provided with electric supply and a sinking mechanism. Digging into the soil the tool produces a well with wall material packed to 2-3 well diameters.

We would like to point out that the suggested technology has been tried at underground construction sites of Manezhnaya Square in Moscow and for driving gas pipeline and communication cable crossings under highways. The soil rollers were granted top awards of the International Fair of Inventions and Technological Innovations in Geneva in 1991 and the World Show of Inventions, Scientific Research and Industrial Innovations "Brussels-Eureka95".

Back to drilling of wells on the moon, we previously mentioned packed soil around them. This is indicative of the absence of moisture and air in soil pores resulting in the maximum density and solidity of well walls, superior even to those produced in earth conditions. Thermal conductivity of lunar soils is way below that of those on earth, therefore the thickness of the "roof protecting future lunar dwellings may be around 2- 3 meters.

Let us attempt some specific recommendations. We believe that the construction of an underground structure on the moon after the wall-in-the-soil methodology, with the use of the described rollers, should begin with rolling out the projected structure's contour. Next, wells are sunk, or rolled out, to its full depth, into which modular fiber- glass epoxy tubes are stuck, armored with tough steel ribbon. On the earth such tubes are broadly used for oil and gas pipelines. By way of toughness they are not inferior to steel pipes but are 3-4 times lighter.

Further, a sheet piling is constructed, and the soil is extracted from the inside of the contour. Equipment for that operation is still to be engineered.

As a result, a subsoil ("sublunar") chamber is built which, following installation of the required equipment, is ready to accommodate the first moon settlers.

By way of conclusion, let us stress again: due to the low gravitation on the natural satellite of our planet the pressure of soil on the sheet piling will be reduced drastically, a favorable factor for the construction of sublunar shelters.


© elib.be

Permanent link to this publication:

https://elib.be/m/articles/view/IN-PROSPECT-SUBLUNAR-SETTLEMENTS

Similar publications: L_country2 LWorld Y G


Publisher:

Belgium OnlineContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elib.be/Libmonster

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

Leonid BOBYLYOV, Gennady PROKHORENKO, Andrei BOBYLYOV, IN PROSPECT: SUBLUNAR SETTLEMENTS // Brussels: Belgium (ELIB.BE). Updated: 09.09.2018. URL: https://elib.be/m/articles/view/IN-PROSPECT-SUBLUNAR-SETTLEMENTS (date of access: 05.03.2026).

Publication author(s) - Leonid BOBYLYOV, Gennady PROKHORENKO, Andrei BOBYLYOV:

Leonid BOBYLYOV, Gennady PROKHORENKO, Andrei BOBYLYOV → other publications, search: Libmonster BelgiumLibmonster WorldGoogleYandex

Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Belgium Online
Brussels, Belgium
455 views rating
09.09.2018 (2734 days ago)
0 subscribers
Rating
0 votes
Related Articles
Buitenlandse leiders wiens eliminatie aan de Verenigde Staten is toegeschreven
Yesterday · From Belgium Online
Welke staatshoofden zijn door de VS vermoord?
Yesterday · From Belgium Online
In dit artikel wordt het fenomeen onderzocht van de deelname van de Verenigde Staten aan operaties om buitenlandse leiders uit te schakelen, dat een nieuw geluid kreeg door de geruchtmakende gebeurtenissen van 2025–2026 — de ontvoering van de president van Venezuela Nicolás Maduro en de dood van de hoogste leider van Iran, Ali Khamenei, als gevolg van een Amerikaans-Israëlische aanval. Op basis van analyse van historische documenten, deskundigenbeoordelingen en internationaalrechtelijke normen wordt de evolutie van de Amerikaanse benaderingen ten aanzien van het gebruik van geweldsmiddelen bij regimewisseling gereconstrueerd. Er wordt bijzondere aandacht besteed aan de tegenstelling tussen het officiële verbod op politieke moorden en de aanhoudende praktijk van toepassing daarvan onder nieuwe juridische gronden.
3 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de cruciale strategische vraag of Rusland in staat is de Verenigde Staten te vernietigen met een nucleaire eerste slag, terwijl het erin slaagt een verwoestende vergeldingsreactie te voorkomen. Op basis van analyses van open-source-inlichtingen, de inzet van strategische strijdkrachten, officiële verklaringen en commentaar van deskundigen, ontleedt deze studie de technische, operationele en doctrinaire dimensies van deze kwestie. Bijzondere aandacht gaat uit naar de structuur van de Russische strategische strijdkrachten, de capaciteiten van de Amerikaanse nucleaire triade en vroegwaarschuwingssystemen, de rol van automatische vergeldingssystemen zoals 'Perimeter', en het fundamentele paradigma van strategische stabiliteit dat decennialang de relaties tussen de VS en Rusland heeft bepaald.
4 days ago · From Belgium Online
Dit artikel biedt een uitgebreide evaluatie van de Tomahawk-kruisraket, een van de veelzijdigste en meest gebruikte precisie-geleide wapens in het moderne militaire arsenaal. Gebaseerd op analyse van officiële defensiebronnen, historische gevechtsverslagen en technische specificaties, reconstrueert het artikel de evolutie, het ontwerp en de strategische rol van dit wapenstelsel. Bijzonder veel aandacht gaat uit naar zijn geleidingstechnologie, gevechtsgeschiedenis, de onlangs gemoderniseerde Block V-varianten, en de geopolitieke implicaties van de mogelijke overdracht ervan aan Oekraïne.
4 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe en duurzame aard van de conflicten van Israël met zijn buurlanden en actoren. Gebaseerd op een analyse van historische gebeurtenissen, politieke verklaringen, internationale overeenkomsten en hedendaagse geopolitieke analyses, reconstrueert het artikel de veelzijdige redenen achter de aanhoudende staat van oorlog en spanning. Bijzondere aandacht gaat uit naar de fundamentele ideologische en territoriale geschillen, de impact van de Zesdaagse Oorlog van 1967, de rol van het Palestijnse vraagstuk, de opkomst van niet-statelijke actoren en de recente heropleving van het debat over het "Groot-Israël". De analyse behandelt ook de gespannen betrekkingen met de traditionele vredespartners Egypte en Jordanië, evenals de uitdagingen voor het kader van de Abraham-akkoorden in de context van de oorlog 2023–2026.
Catalog: История 
7 days ago · From Belgium Online
In dit artikel wordt het fenomeen van antipersonenemijnen besproken als een soort wapen dat een bijzondere humanitaire bedreiging vormt. Op basis van de analyse van internationale verdragen, statistische gegevens en historische getuigenissen wordt een complex beeld geconstrueerd van de impact van dit wapen op de burgerbevolking, de inspanningen van de internationale gemeenschap om het te verbieden en de hedendaagse tendensen die samenhangen met het vertrek van een aantal staten uit het Ottawa-verdrag. Er wordt speciale aandacht besteed aan de definitie van antipersonenemijnen, hun classificatie, de geschiedenis van het gebruik en de huidige stand van zaken met betrekking tot dit probleem.
7 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe en pijnlijke vraag hoe het historische geheugen van de Holocaust de beleidsvoering van de Staat Israël ten opzichte van de Palestijnse bevolking van de Gazastrook beïnvloedt. Uitgaande van een analyse van publieke discussies, politieke verklaringen, de standpunten van mensenrechtenorganisaties en academische debatten, reconstrueert het artikel het veelzijdige probleem van de relatie tussen het collectieve trauma van het Joodse volk en de acties die Israël heeft ondernomen tijdens de militaire operatie die begon na 7 oktober 2023. Bijzondere aandacht gaat uit naar het verschijnsel van het gebruik van historische analogieën, discussies over de toepasselijkheid van de term 'genocide' en het morele dilemma waarmee een samenleving die een catastrofe heeft meegemaakt wordt geconfronteerd.
9 days ago · From Belgium Online
In dit artikel wordt een ingewikkelde en pijnlijke kwestie onderzocht over de invloed van de historische herinnering aan de Holocaust op het beleid van de Staat Israël ten aanzien van de Palestijnse bevolking in de Gazastrook. Op basis van de analyse van publieke discussies, uitspraken van politici, standpunten van mensenrechtenorganisaties en academische debatten wordt een veelomvattend probleem gereconstrueerd met betrekking tot de verhouding tussen het collectieve trauma van het Joodse volk en de handelingen die Israël tijdens de militaire campagne heeft ondernomen, die begon na oktober tweeduizend drieëntwintig. Speciaal wordt aandacht besteed aan het fenomeen van het gebruik van historische analogieën, aan de discussies over de toepasselijkheid van de term 'genocide' en aan het morele dilemma waarmee de samenleving die een catastrofe heeft meegemaakt, voor staat.
9 days ago · From Belgium Online
Dit artikel onderzoekt de complexe vraag of Rusland Letland met succes zou kunnen veroveren, een NAVO-lidstaat sinds 2004. Op basis van analyses van actuele inlichtingenbeoordelingen, militaire simulaties en geopolitieke dynamiek per februari 2026 reconstrueert het artikel de veelomvattende aard van de dreiging, variërend van hybride oorlogsvoering tot conventionele invasiescenario's. Bijzondere aandacht gaat uit naar de balans tussen Russische capaciteiten, de defensieve verplichtingen van de NAVO en de specifieke kwetsbaarheden van de Baltische regio. De consensus onder Westerse inlichtingendiensten geeft aan dat hoewel Rusland aanzienlijke hybride- en cyberdreigingen vormt, een conventionele militaire invasie die Letland zou kunnen veroveren, te maken heeft met formidabele obstakels, met name het NAVO-lidmaatschap van Letland en de collectieve verdedigingsgarantie van het bondgenootschap krachtens Artikel 5.
11 days ago · From Belgium Online

New publications:

Popular with readers:

News from other countries:

ELIB.BE - Belgian Digital Library

Create your author's collection of articles, books, author's works, biographies, photographic documents, files. Save forever your author's legacy in digital form. Click here to register as an author.
Library Partners

IN PROSPECT: SUBLUNAR SETTLEMENTS
 

Editorial Contacts
Chat for Authors: BE LIVE: We are in social networks:

About · News · For Advertisers

Digital Library of Belgium ® All rights reserved.
2024-2026, ELIB.BE is a part of Libmonster, international library network (open map)
Preserving Belgium's heritage


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of affiliates, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. Once you register, you have more than 100 tools at your disposal to build your own author collection. It's free: it was, it is, and it always will be.

Download app for Android