Лазерная технология может помочь NASA построить колонию на Луне из пыли

Ученые из Университета штата Огайо показали, что лазерную 3D-печать можно использовать для превращения лунной пыли в пригодные для использования здания на Луне. Эта технология может уменьшить затраты на строительство лунных баз, а также позволит создавать прочные, термостойкие и нетоксичные конструкции. Исследование опубликовано в журнале Acta Astronautica, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свойTelegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Сейчас доставка строительных материалов на Луну, например, бетона и стали, будет стоить около миллиона долларов за килограмм веса. Поэтому экономически более выгодно было бы использовать лунную пыль, известную как реголит, для строительства будущих баз на Луне, считают ученые.

Новое исследование показывает, что для этого можно использовать лазерную 3D-печать, которая позволит создавать с помощью лунного реголита жилые модули, посадочные площадки и многие другие важные для будущей базы на Луне конструкции.

Лунная пыль обычно очень мелкозернистая и как правило, острая, а также очень абразивная. Она также имеет стекловидную структуру и, как правило, богата базальтом (разновидность магматической породы).

В ходе тестирования новой лазерной технологии ученые использовали имитацию лунного реголита, которая имеет очень схожие свойства с реальной пылью на Луне. Ученые с помощью мощного лазера расплавили искусственную лунную пыль, а затем сплавили ее с базовой поверхностью для изготовления прочных и термостойких объектов.

В результате получился материал, похожий на керамику, очень прочный, термостойкий и долговечный. Ученые обнаружили, что этот процесс может быть выполнен на различных поверхностях, таких как нержавеющая сталь, стекло и даже алюмосиликатная керамика.

По словам исследователей, они обнаружили, что керамика из лунной пыли, как правило, очень плохо прилипает к стали и стеклу, но очень хорошо прилипает к алюмосиликатной керамике, вероятно, потому что эти два соединения образуют кристаллы, которые повышают термическую стабильность и механическую прочность.

Но чтобы оценить, насколько хорошо этот новый строительный материал может работать в космосе, команда протестировала свой процесс изготовления в различных условиях окружающей среды, показав, что общее качество материала в значительной степени зависит от поверхности, на которую наносится расплавленный лунный реголит.

Также ученые экспериментировали с факторами окружающей среды, такими как уровень кислорода и мощность лазера. Они обнаружили, что новый материал, по-видимому, чрезвычайно чувствителен к условиям окружающей среды. Различные условия окружающей среды приводят к различным свойствам, которые напрямую влияют на механическую прочность и термостойкость конечного продукта.

Количество кислорода, температура, мощность лазера и даже скорость процесса печати, также влияют на стабильность полученной структуры.

Ученые говорят, что технологии строительства, созданные для использования лунных ресурсов, должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать экстремальные условия вакуума, пыли и высоких температур.

Авторы исследования считают, что эта технология лазерной 3D-печати может помочь построить первые базы на Луне в рамках программы NASA "Артемида".

Как уже писал Фокус, если NASA сможет в ближайшее время решить проблему с ракетой SLS, то астронавты миссии "Артемида-2" отправятся к Луне уже в начале апреля 2026 года.

Также Фокус писал о том, что NASA изменило планы по высадке астронавтов на Луну. Это произойдет не во время миссии "Артемида-3".