Какими будут дороги на Луне: ответ ученых

Строительству полноценной базы на Луне может помешать мелкая пыль, или реголит. Попав в среду с низкой гравитацией, крошечные заряженные частицы зависают в космосе и представляют серьезную опасность для сложной работы земных механизмов. Но ученые придумали, как извлечь из него пользу. Реголит можно превратить в гладкие, чистые дороги. Все, что нужно — большой объектив для создания лазера. Об этом пишет ScienceAlert. 

Проект Европейского космического агентства (ЕКА) PAVER изучил, может ли плавление реголита большим лучом сфокусированного света стать технологией создания дорожного покрытия на Луне. Этот процесс называется спеканием и предполагает создание твердой массы из мелких частиц с использованием давления или тепла без разжижения материала.

Представление художника о том, как могла бы выглядеть лунная дорога.
Представление художника о том, как могла бы выглядеть лунная дорога. Источник: Liquifer Systems Group

Ученые провели экспериментальные исследования, чтобы проверить возможность использования материалов, доступных на Луне, для создания дорожных плиток. Они предложили использовать линзу для фокусировки солнечного света. Получившийся луч был бы достаточно горячим, чтобы расплавить лунную пыль и создать переплетающиеся плитки, которые можно было бы использовать для мощения дороги.

Эксперименты проводились с использованием мелкой серой порошкообразной пыли, известной как EAC-1A. Это разработанный ЕКА симулятор лунного реголита, который представляет собой смесь минералов в пропорциях, соответствующих тем, которые встречаются на Луне.

Лазер плавит имитацию лунного реголита для создания плиток.
Лазер плавит имитацию лунного реголита для создания плиток. Источник: Jens Günster, BAM

Ученые использовали CO2-лазер, в котором электрический ток пропускается через углекислый газ и создает луч света диаметром 45 миллиметров. Этот луч света сфокусировали на EAC-1A и с его помощью ученые создавали различные узоры и формы, расплавляя пыль. Они попробовали использовать лазер различной мощности, чтобы найти оптимальную температуру для производства плитки.

И это сработало. Мощность лазера, которую ученые использовали, соответствовала показателям солнечного света на поверхности Луны. Исследователи отмечают, что полученные плитки можно было бы создать на самой Луне, используя лунную пыль и линзу Фернеля площадью 2,37 кв. м, для фокусировки доступного солнечного света. Это относительно компактное оборудование, учитывая все ограничения, связанные с проведением работ на Луне.

Лунные плитки соединяется, образуя поверхность.
Лунные плитки соединяется, образуя поверхность.Источник: Ginés-Palomares et al., Sci. Rep. , 2023)

Ученые также проверили прочность своих плиток, учитывая, что лунное оборудование, скорее всего, будет тяжелым. Исследователи обнаружили, что спеченный материал обладает прочностью, сравнимой с прочностью бетона.

В перспективе будущие обитатели Луны смогут создавать там плитки диаметром около 25 см для строительства мощеных дорог и посадочных площадок. К тому же, это поможет уменьшить количество вредной пыли на лунной поверхности и защитит оборудование и хрупкие механизмы от повреждений.

Несмотря на то, что материал был достаточно прочным, у него была склонность к поломке, которая, возможно, была связана с микроскопическими дефектами. Уменьшение этих дефектов сделало бы лунные дороги намного более устойчивыми. Этим ученые и займутся в ближайшее время.

NASA недавно поделилось детализированным снимком кратера Шеклтон. Рядом с ним в конце 2025 года высадятся космонавты миссии «Артемида III».

Лучшие астрономические фото 2023 года:

Astronomy Photographer of the Year 2023

Это тоже интересно:

Зачем нужна картонка в микроволновке

©  HI-TECH@Mail.Ru