Строительство полноценной лунной базы и освоение спутника Земли потребует создания сети дорог, по которым будет двигаться исследовательский и обслуживающий транспорт. Мелкая, абразивная и липкая пыль, формирующаяся из лунного реголита, угрожает нормальной работе транспорта, забивает щели и ведет к перегреву приборов. Инженеры предлагают использовать лазерное спекание для создания дорожной плитки, пригодной для движения машин лунной миссии.
Консорциум PAVER, объединяющий представителей Европейского космического агентства (ЕКА), немецких и австрийских исследователей, использовал 12-киловаттный лазер на углекислом газе для плавления имитации лунной пыли в стеклянную твердую поверхность. Она подойдет в качестве плитки для строительства мощеных поверхностей на поверхности Луны.
На практике мы бы не стали размещать на Луне лазер на углекислом газе. Вместо этого нынешний лазер служит источником света для наших экспериментов, заменив лунный солнечный свет, который можно сконцентрировать с помощью линзы Френеля диаметром в пару метров, чтобы произвести эквивалентное плавление на поверхности Луны.
Адвенит Макайя, инженер ЕКА
Методом проб и ошибок инженеры разработали стратегию использования лазерного луча диаметром 4,5 см для создания треугольных геометрических фигур с полым центром диаметром примерно 20 см. Их можно соединить, чтобы создать твердые поверхности на больших участках лунного грунта. Такие поверхности будут служить дорогами или посадочными площадками.
Эксперименты показали, что повторный нагрев охлажденного участка может привести к растрескиванию материала. Чтобы этого избежать, инженеры использовали геометрию плавления, включающую минимальное количество пересечений.
Глубина одного слоя расплава составляет около 1,8 см, построенные конструкции и дороги могут состоять из нескольких слоев, в зависимости от требуемых сил нагрузки. По оценкам команды, посадочную площадку площадью 100 м² и толщиной 2 см из плотного материала можно построить за 115 дней.
Читать далее:
Скрытый континент Земли впервые нанесли на карту: он оторвался от остальных 100 млн лет назад
Слой за слоем. Куда делся «хайп» вокруг 3D-печати и почему аддитивные технологии никуда не уйдут
Ученые придумали, как морить голодом раковые клетки поджелудочной железы
На обложке: иллюстрация мощеной дорожки у посадочной площадки на Луне. Изображение: PAVER consortium/LIQUIFER Systems Group