Лазерна технологія може допомогти NASA побудувати колонію на Місяці з пилу

Вчені з Університету штату Огайо показали, що лазерний 3D-друк можна використати для перетворення місячного пилу на придатні для використання будівлі на Місяці. Ця технологія може зменшити витрати на будівництво місячних баз, а також дасть змогу створювати міцні, термостійкі та нетоксичні конструкції. Дослідження опубліковано в журналі Acta Astronautica, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свійTelegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Наразі доставка будівельних матеріалів на Місяць, наприклад, бетону і сталі, коштуватиме близько мільйона доларів за кілограм ваги. Тому економічно вигідніше було б використовувати місячний пил, відомий як реголіт, для будівництва майбутніх баз на Місяці, вважають учені.

Нове дослідження показує, що для цього можна використовувати лазерний 3D-друк, який дасть змогу створювати за допомогою місячного реголіту житлові модулі, посадкові майданчики і багато інших важливих для майбутньої бази на Місяці конструкцій.

Місячний пил зазвичай дуже дрібнозернистий і, як правило, гострий, а також дуже абразивний. Він також має склоподібну структуру і, як правило, багатий базальтом (різновид магматичної породи).

Під час тестування нової лазерної технології вчені використовували імітацію місячного реголіту, яка має дуже схожі властивості з реальним пилом на Місяці. Вчені за допомогою потужного лазера розплавили штучний місячний пил, а потім сплавили його з базовою поверхнею для виготовлення міцних і термостійких об'єктів.

У результаті вийшов матеріал, схожий на кераміку, дуже міцний, термостійкий і довговічний. Вчені виявили, що цей процес може бути виконаний на різних поверхнях, таких як нержавіюча сталь, скло і навіть алюмосилікатна кераміка.

За словами дослідників, вони виявили, що кераміка з місячного пилу, як правило, дуже погано прилипає до сталі та скла, але дуже добре прилипає до алюмосилікатної кераміки, імовірно, тому що ці дві сполуки утворюють кристали, які підвищують термічну стабільність і механічну міцність.

Але щоб оцінити, наскільки добре цей новий будівельний матеріал може працювати в космосі, команда протестувала свій процес виготовлення в різних умовах навколишнього середовища, показавши, що загальна якість матеріалу значною мірою залежить від поверхні, на яку наноситься розплавлений місячний реголіт.

Також вчені експериментували з факторами навколишнього середовища, такими як рівень кисню і потужність лазера. Вони виявили, що новий матеріал, мабуть, надзвичайно чутливий до умов навколишнього середовища. Різні умови навколишнього середовища призводять до різних властивостей, які безпосередньо впливають на механічну міцність і термостійкість кінцевого продукту.

Кількість кисню, температура, потужність лазера і навіть швидкість процесу друку також впливають на стабільність отриманої структури.

Науковці кажуть, що технології будівництва, створені для використання місячних ресурсів, мають бути спроєктовані таким чином, щоб витримувати екстремальні умови вакууму, пилу і високих температур.

Автори дослідження вважають, що ця технологія лазерного 3D-друку може допомогти побудувати перші бази на Місяці в рамках програми NASA "Артеміда".

Як уже писав Фокус, якщо NASA зможе найближчим часом вирішити проблему з ракетою SLS, то астронавти місії "Артеміда-2" вирушать до Місяця вже на початку квітня 2026 року.

Також Фокус писав про те, що NASA змінило плани щодо висадки астронавтів на Місяць. Це станеться не під час місії "Артеміда-3".