Немецкие ученые провели эксперимент и обнаружили способ решения проблемы лунной пыли, а также дорог и посадочных площадок на Луне. Решение заключается в использовании линзы для концентрации солнечного света и реголита как строительного материала.
В случае повторного освоения Луны людьми после 2025 года проектом… «Артемида»Чтобы успеть построить базу (к 2030-му, все та же «Артемида»), нужно решить важную проблему — лунную пыль. Ее мельчайшие частицы имеют острые грани и абразивные свойства. В результате колонизаторы столкнутся с облаками острых осколков, которые могут повредить не только оборудование и технику, но и скафандры, проникнув даже внутрь них.
Во время лунных миссий американских космонавтов эта проблема уже наблюдалась: скафандры постепенно теряли герметичность после первого выхода, а пыль проникала в посадочный модуль и мешала дыханию.
Возведение дорог и посадочных площадок с твердым покрытием поможет существенно уменьшить распространение пыли. Транспортировка материалов с Земли для строительства инфраструктуры будет стоить дорого, поэтому нужно создать способы использования местных ресурсов.
Ученые из немецких университетов во главе с физиком Йенсом Гюнстером опубликовали статью… опубликованной в журнале Scientific ReportsОна сообщила о разработке метода высокотемпературной плавки реголита для изготовления прочных конструкций дорожного покрытия.
Исследователи давно знают о возможности использования реголита в строительстве, нагревая его солнечным светом или лазером до плавления, а затем охлаждая. Но качество получаемой конструкции зависит от применяемой технологии. Неправильно подобранный диаметр луча, концентрация света, фокусировка, мощности и температуры могут привести к деформации детали.
Гюнстер со своей группой исследовал возможность использования лазерного луча для растапливания лунного грунта (реголита) — как средства формирования прочных дорожных покрытий и посадочных платформ.
Ученые для эксперимента использовали углекислотный лазер мощностью до 12 киловатт и диаметром луча до 100 миллиметров, чтобы моделировать концентрированный солнечный свет, а также мелкозернистый материал. EAC-1A — он выступил как имитатор лунного реголита.
Затем физики измерили воздействие установки при разных мощностях и диаметров лазерного луча, направляя его на… EAC-1AДля создания прочного материала исследователи подобрали параметры, позволяющие получить плотные треугольникоподобные фигуры с полым центром размером 250 на 250 миллиметров. Такие детали создавались при выходной мощности лазера три киловатта и диаметре луча в 45 миллиметров.
Исследователи подчеркнули, что новые разработки способны функционировать совместно, образуя прочную основу, которую можно размещать на значительных территориях лунной поверхности и применять в качестве платформ и дорожных покрытий.
Такую технологию можно реализовать на Луне. Для этого не потребуется отправлять лазер, достаточно линзы, которая сосредотачивала бы солнечный свет. При учёте необходимой мощности и диаметра луча, линза должна занимать площадь около 2,37 квадратных метров, — сказал Гюнстер.
Добиться проверки этих выводов возможно лишь одним путем: отправить на наш спутник линзу нужного размера и воспроизвести там эксперимент, проведенный немецкими физиками.