Немецкие ученые предложили построить дороги на Луне с помощью концентратора солнечного света


© Liquifer Systems Group / Автор: Артем Фомин

Если люди собираются снова высадиться на Луну (после 2025 года, проект «Артемида»), а также построить там базу (к 2030-му, все та же «Артемида»), им нужно будет решить очень важную проблему — лунная пыль. Ее очень мелкие частицы имеют острые грани и обладают абразивными свойствами. Иными словами, колонизаторы столкнутся с облаками острых осколков, способных не только повредить оборудование и технику, но и скафандры, даже проникнуть внутрь них.

Во время полетов американцев на Луну эта проблема уже возникала: скафандры начинали понемногу терять герметичность после первого выхода, пыль наводнила посадочный модуль и создавала затруднения с дыханием у астронавтов.

Одно из решений проблемы — возведение дорог и посадочных площадок с твердым покрытием, что позволит в разы сократить распространение этой пыли. Однако транспортировка материалов с Земли для строительства инфраструктуры на поверхности спутника обойдется дорого, поэтому необходимо разработать способы, позволяющие брать для этих целей местные ресурсы.

Группа ученых из разных университетов Германии под руководством физика Йенса Гюнстера в своей статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, рассказала, что смогла подобрать метод высокотемпературной плавки, с помощью которого из реголита можно изготовить прочные конструкции для дорожного покрытия.  

Исследователям давно известно, что реголит можно «превратить» в строительный материал, применяя либо солнечный свет, либо лазер. Для этого реголит сперва нагревают, пока он не расплавится, а затем охлаждают. Однако основная проблема заключается в качестве готовой конструкции. Чтобы получить из реголита необходимый строительный элемент, нужно подобрать правильную технологию производства. Если использовать слишком маленький диаметр луча, слишком слабую концентрацию света, неправильно его сфокусировать или, например, выбрать не те мощности и температуры, на выходе может получиться неподходящая деталь — с деформацией. 

Гюнстер и его команда попытались выяснить, может ли плавление реголита большим пучком сфокусированного света стать «правильной технологией» создания качественных структур для дорог и посадочных площадок на Луне. 

Для эксперимента ученые взяли углекислотный лазер (чтобы воссоздать концентрированный солнечный свет) мощностью до 12 киловатт и диаметром луча до 100 миллиметров, а также мелкозернистый материал EAC-1A — он выступил как имитатор лунного реголита. 

На снимке запечатлены лазерная установка и элементы дорожного покрытия, созданные с помощью лазера / © Jens Günster

После этого физики экспериментировали с мощностями установки и диаметрами лазерного луча, направляя его на EAC-1A, чтобы создать прочный материал. В итоге исследователям удалось подобрать параметры, с помощью которых они смогли получить плотные треугольникоподобные фигуры с полым центром размером 250 на 250 миллиметров. Такие детали ученые создали, применяя выходную мощность лазера в три киловатта и диаметр луча в 45 миллиметров. 

Авторы исследования отметили, что новые конструкции могут работать в сцепке, в результате получится твердая поверхность, которую можно уложить на больших участках лунного грунта и затем использовать в качестве площадок и дорог.

«Такую технологию можно воспроизвести на Луне, и туда не нужно отправлять лазер, достаточно линзы, которая действовала бы как концентратор солнечного света. Если учитывать требуемые мощность и диаметр луча, линза должна будет занимать площадь примерно 2,37 квадратного метра», — пояснил Гюнстер.

В любом случае проверить эти выводы можно только одним способом — отправить линзу требуемого размера на наш спутник и воссоздать там эксперимент немецких физиков.


Source: https://lib.zaplata.ru/nauka/nemeckie-ychenye-predlojili-postroit-dorogi-na-lyne-s-pomoshu-koncentratora-solnechnogo-sveta.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Частная компания Axiom Space отправила к МКС четырех астронавтов на корабле SpaceX

Взлет корабля Freedom на ракете SpaceX Falcon 9 / © AFP / Автор: Александр Литвинов Сегодня, 19 января...

РКЦ «Прогресс» — производство ракет-носителей в Самаре

 © img.geliophoto.com С момента запуска первой ракеты-носителя «Союз» прошло 58 лет. За это время почти 2000 ракет доставили на орбиту корабли с космонавтами,...

Boeing отчитался об убытках из-за многострадального проекта Starliner

Капсула CST-100 Starliner Calypso проходит интеграцию с сервисным модулем / ©NASA, Boeing / Автор: Regulus Tremerus Подразделение Boeing...

На пристыкованном к МКС корабле «Союз» произошла авария, выход экипажа в открытый космос отменен

Осмотр места повреждений на корабле «Союз МС-22» при помощи камер на Европейском манипуляторе ERA. Управляет роботом прибывшая на...

Глава NASA опасается, что Китай «оккупирует» Луну

Администратор NASA Билл Нельсон, в прошлом — астронавт США. Совершил один космический полет на шаттле STS-61C; инженер, сенатор...

Кислород и топливо для «марсиан» предложили получать из местного воздуха

Какой бы ни была первая колония «марсиан», без кислорода ей не обойтись / © SpaceX / Twitter /...

«Роскосмос» назначил «Луне-25» новую дату старта. На этот раз в 2023 году

Автоматическая станция «Луна-25» в монтажно-испытательном комплексе / ©Сергей Бобылев, ТАСС / Автор: Артем Фомин Запуск космического аппарата «Луна-25»...

Бетон из марсианского грунта будет вдвое прочнее обычного

©Aled Roberts / Автор: Ольга Кузьмина Прежде чем открывать постоянные базы на других планетах, нужно решить, из чего...

Илон Маск рассказал о причинах аварии Starship и дате его следующего запуска

Пуск 20 апреля 2023 года с Бока-Чика / ©Joe Skipper/Reuters / Автор: Euclio Drusus Илон Маск 29 апреля...

Первая в мире космическая система для наблюдения арктического региона создана в России

 © www.roscosmos.ru Государственная комиссия по проведению лётных испытаний космических комплексов социально-экономического, научного и коммерческого назначения, рассмотрела результаты лётных испытаний высокоэллиптической гидрометеорологической...

Первый спутник армянского производства запустили на ракете SpaceX

Спутник формата CubeSat на орбите в представлении художника / ©armradio.am / Автор: Михаил Григорьев Спутник Hayasat-1 запустили в...

Немецкие ученые предложили построить дороги на Луне с помощью концентратора солнечного света

© Liquifer Systems Group / Автор: Артем Фомин Если люди собираются снова высадиться на Луну (после 2025 года,...

Starship: проверка орбитальной баллистикой уже не за горами

Ракета Starship в сборе на стартовом комплексе в Starbase, Бока-Чика / ©SpaceX / Автор: Наталья Федосеева Полетная схема...

Прототип китайского космического реактора мегаваттного класса прошел первые наземные испытания

Один из способов снизить массу энергетической установки, предложенных китайскими ученых, — использовать теплообменник между первым и вторым контурами...

NASA начнет разработку лунных ресурсов в начале 2030-х

Миссия PRIME-1 проведет экспериментальное бурение / ©Intuitive Machines / Автор: Caristania Fabricius NASA готовится построить на Луне постоянную...

«Чандраян-3» успешно сел на Луну с планетоходом на борту

Садящийся на Луну «Чандраян-3» в представлении художника / © ISRO / Автор: Александр Литвинов В 15:33 по московскому...

В лунном грунте впервые вырастили нут

Нут бараний, арбускулярная микориза и вермикомпост в ризосфере / © Jessica A. Atkin et al. / Автор: Pinaria...

Самарский университет и «Спутникс» изготовили наноспутник с оптикой высокого разрешения

Самарский университет и "Спутникс" изготовили наноспутник с оптикой высокого разрешения © aex.ru Самарский университет им. Королёва и частная космическая компания «СПУТНИКС» (входит...

Первая за полвека попытка США вернуться на Луну потерпела неудачу

Первое фото с аппарата, за который NASA заплатило 108 миллионов долларов, показало, что об успешной высадке на Луну...

Американский посадочный аппарат «Одиссей» прилунился на бок

Снимок Луны, сделанный аппаратом «Одиссей» с высоты в десять километров. Компания не предоставила снимков, сделанных аппаратом после прилунения,...