Южный полярный кратер Зееман на обратной стороне спутника, фото российской станции «Луна-25».
- Источник:
- ИКИ РАН viРоскосмос
Команда инженеров и специалистов по материаловедению из Германии и Австрии разработала метод строительства дорог на Луне. Полный цикл производства можно будет осуществлять прямо на месте. Источники сырья и энергии для этого есть на Луне и, по словам авторов, легко доступны. Результаты исследования в журнале Scientific Reports.
Пыль столбом
На вопрос, куда в первую очередь двинется экспансия человечества в Солнечной системе, ученые однозначно отвечают — это будет Луна. Именно там планируется в ближайшем будущем строить первую колонию для жизни и исследований. Но важную проблему будет представлять лунная пыль. Из-за низкой гравитации любое движение по поверхности спутника приводит к тому, что эта взвесь поднимается из-под ног космонавтов или гусениц луноходов. Также пыль представляет угрозу для исправной работы оборудования. Решение проблемы эксперты видят в строительство дорог и посадочных площадок.
В рамках проекта PAVER Европейского космического агентства была предложена идея «мощения» лунной поверхности с помощью плавление верхнего слоя грунта — реголита. По мнению авторов, эта технология является на данный момент самой перспективной: было предложено нагревать реголит в форме до момента, когда он расплавится, а затем охлаждать, чтобы получить образец нужной плотности.
В новом исследовании ученые проверили, насколько эта стратегия будет жизнеспособна на Луне. Для этого требовалось расплавить реголит большим пучком сфокусированного солнечного света. И выяснить, какое время, мощность, ширина светового «пятна» будут нужны на месте. В эксперименте концентрированную солнечную энергию заменили мощным CO2-лазером — эта установка может обеспечить диаметр лазерного луча до 100 миллиметров, чтобы получить более плотный и прочный материал. В качестве замены настоящего лунного грунта использовали его имитатор EAC-1A.
Без катков и грейдеров
После испытаний с лазерными лучами разной мощности и размеров ученые остановились на оптимальном диаметре луча в 45 миллиметров, с помощью которого получили треугольные образцы примерно 250×250 миллиметров. Авторы утверждают, что эти образцы могут соединяться друг с другом и таким образом покрывать большие площади, формируя твердую «почву под ногами» для дорог и площадок.
Исследование продемонстрировало, что идею реально воплотить на Луне: для этого не понадобится отправлять туда какое-то особенно сложное оборудование вроде печей, форм или лазерных установок. Достаточно будет привезти с Земли солнечный концентратор и установить его. В качестве него авторы предлагают использовать линзу Френеля.
Это относительно простая и устойчивая технология, говорят исследователи. С ее помощью люди и роботы смогут передвигаться по поверхности Луны. Уже на самом первом этапе освоения спутника Земли она должна сыграть значительную роль в обеспечении выживания, работы лунной инфраструктуры и строительства первых лунных баз.
Ранее китайские ученые нашли на Луне практически готовые жилища для космонавтов.
