Вчені представили технологію будівництва на Місяці доріг з твердим покриттям
Міжнародна група дослідників проекту PAVER при Європейському космічному агентстві представила спосіб прокладання доріг на Місяці шляхом плавлення реголіту лазером.
НАСА запланувало на кінець 2025 року запуск місії Artemis III, у рамках якої вперше з 1970-х років на Місяць висадяться астронавти. На супутнику команда зіткнеться з проблемою пересування місячним грунтом через підйом пилу, який здатний завдати шкоди техніці та іншому обладнанню.
Дослідники PAVER обстріляли місячний ґрунт лазерними променями, щоб створити взаємопов'язані елементи, подібні до бруківки, які можна використовувати для будівництва мощених доріг та посадкових майданчиків. Затверділий реголіт розплавлений досить міцний, щоб витримати вагу ровера та інших апаратів. При пересуванні по такій поверхні викид пилу буде мінімальним.
Ця технологія відіграє важливу роль на першому етапі розвитку місячної інфраструктури та бази, а згодом зробить свій внесок у всі стадії дослідження Місяця, пише наукова група.
На Землі каміння, скло та інші матеріали у ґрунті постійно піддаються вивітрюванню під дією вітрів, дощів, поточної води, тому такі піщинки часто мають гладкі краї. Однак місячний реголіт практично не вивітрюється через відсутність вітру та рідкої води.
Будь-який космічний апарат, який здійснює посадку на Місяць або рухається по її поверхні, наражається на ризик через пил, що піднімається, оскільки реголіт здатний пошкодити чутливі інструменти або зношувати поверхні. Низька гравітація на природному супутнику Землі сприяє продовженню переміщення пилу та подальшому проникненню в обладнання.
Вчені PAVER хотіли розробити метод створення матеріалів для дорожнього покриття з ресурсів, які присутні на Місяці, оскільки доставка матеріалів із Землі є витратною і незручною.
Дослідники протестували лазерні промені різних розмірів та потужності, щоб знайти той, який вироблятиме найміцніший матеріал для дорожнього покриття. Досвідченим шляхом вчені встановили найбільшу ефективність лазера, який мав промінь діаметром 45 мм. Установка дозволила розплавити імітацію реголіту на елементи розміром 250 мм та товщиною 15 мм, які здатні зчіплюватись один з одним.
Розплавлений остиглий реголіт мав три шари. Верхній шар був тип скла, середній шар складався з кристалізованого матеріалу - обидва були розплавлені. Нижній тонкий шар матеріалу було спечено, а не розплавлено. Він включав пилюку, що злиплася в пористу масу.
Наукова група зазнала міцності елементів покриття. Максимальний тиск на розплавлений реголіт становив 216,29 мегапаскаля.
Наукова робота «Laser melting manufacturing of the long elements of lunar regolith simulant for paving on the Moon» опублікована 12 жовтня 2023 року в журналі Nature (DOI: 10.1038 /s41598-023-42008-1 ).
Источник: habr.com