Недавнее обнаружение на Луне энергетических ресурсов, таких как водяной лед, вновь привлекло внимание к ее потенциалу в качестве устойчивого центра для освоения космоса. НАСА также объявило о миссии Artemis, направленной на долгосрочное присутствие человека на лунной поверхности. Расширение инфраструктуры, например, строительство лунной базы, играет жизненно важную роль.
Однако транспортировка строительных материалов с Земли на Луну с помощью наземных аппаратов требует значительных затрат – 1,2 миллиона долларов США за килограмм. Вес напрямую влияет на стоимость, что делает доставку строительных материалов с Земли на Луну практически невозможной.
Для решения этой проблемы Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий (KICT, президент Ким Бён Сук) разработал технологию производства строительных материалов с использованием местных ресурсов Луны.
Самым доступным на Луне является лунный реголит, представляющий собой поверхностный грунт. Его использование может привести к экономии средств. Состоящий из мелких частиц, лунный реголит можно печь под воздействием высокой температуры. Однако в космических условиях применение тепла требует высокой энергоэффективности. Исследовательская группа использовала микроволновое спекание для производства блоков из симулятора лунного реголита путем его нагрева и уплотнения, сообщает научное издание EurekAlert!.
При использовании микроволн для нагрева лунного реголита могут образовываться локальные горячие и холодные пятна, которые приводят к тепловому выбросу, препятствуя равномерному нагреву и спеканию. Для решения этой проблемы была разработана программа поэтапного нагрева с определенной температурой и временем выдержки. Кроме того, лунный реголит содержит летучие вещества, в том числе воду. Их нагрев может привести к образованию внутренних трещин во время спекания. Исследовательская группа уменьшила образование разломов, используя предварительно нагретый симулятор лунного реголита в условиях вакуума при температуре 250°C.
Для оценки полноты спеченных блоков, предназначенных для изготовления строительных материалов, в определенных местах производилось керновое бурение. KICT получил технологию производства строительных материалов с использованием лунного реголита. Планируется ее проверка в космических условиях и использование для строительства различных объектов инфраструктуры на поверхности Луны в будущем. Исследование опубликовано в журнале Journal of Building Engineering.
[Фото: Dr. Hyu-Soung Shin / Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology]