Поездки по поверхности Луны довольно опасны. И дело даже не в кратерах и трещинах. Основная проблема - мельчайшая пыль, покрывающая поверхность спутника. Будучи поднятой в условиях низкой гравитации, эти крошечные заряженные частицы долго висят над грунтом и представляют серьезную угрозу для работы сложных машин. Чтобы решить эту проблему, ученые предлагают создавать на поверхности Луны гладкие и чистые дороги, по которым смогут передвигаться будущие исследователи. Все, что для этого требуется - огромная линза.
Идея разрабатывается в рамках проекта Европейского космического агентства (ESA) “PAVER”. Проект предполагает прокладывание больших площадей дорог из синтеризованного реголита. Синтеризацией называется процесс создания твердой массы из мелких частиц без ее плавления с использованием давления или тепла.
Лунные стройматериалы
Когда дело касается планирования базы для человеческих операций на Луне, важно использовать как можно больше местных материалов. Чем меньше груза придется доставлять с Земли, тем лучше.
Увы, набор лунных стройматериалов довольно ограничен. На поверхности спутника можно встретить камни, пыль и немного льда. Верхний слой лунного грунта называется реголитом. А еще на Луне очень много солнечного света, так как день и ночь сменяют друг друга каждые 28 дней.
Ученые решили проверить, можно ли использовать материалы, имеющиеся на Луне, для создания дорог. Они предположили, что для фокусировки солнечного света можно использовать большую линзу. Это позволяет создать достаточно горячий луч для разогрева лунной пыли и создания из нее прочных плит, из которых можно выложить дорогу.
Эксперименты проводились с помощью мелкой серой пыли, известной как EAC-1A. Это абсолютно точная копия лунного реголита, разработанная Европейским космическим агентством из земных минералов. Для разогрева реголита ученые использовали углекислотный CO2-лазер. Это тип лазера, в котором электрический ток проходит через диоксид углерода, чтобы создать луч света диаметром 45 миллиметров. Исследователи сфокусировали луч лазера на порошке EAC-1A и выжгли в пыли фигурные плитки, которые можно плотно подогнать друг к другу. При этом ученым удалось подобрать мощность лазера, сопоставимую с той, какой можно достичь с помощью солнечного света на Луне.
По словам исследователей, точно такие же плиты можно изготавливать прямо на Луне с использованием лунной пыли и большой линзы Френеля площадью 2,37 квадратных метра.
Затем исследователи также проверили прочность плит. Это важно, учитывая, что лунное оборудование может быть довольно увесистым. Оказалось, что плиты имеют прочность, сравнимую с прочностью бетона.
С помощью этой технологии будущие лунные поселенцы смогут создавать плиты диаметром около 250 миллиметров, чтобы затем строить из них мощные дороги или посадочные площадки, тем самым уменьшая количество вредной пыли над лунной поверхностью.
Исследование опубликовано в Scientific Reports.
