Открытие богатых энергетических ресурсов на Луне, таких как водяной лед, и амбициозная миссия NASA “Artemis” по созданию долговременного присутствия человека на ее поверхности возвеличили луну до статуса ключевого центра космических исследований. Но строительство инфраструктуры, например, лунной базы, сталкивается с непреодолимой проблемой: транспортировка строительных материалов с Земли — кошмарно дорогостоящая задача.
Миллион долларов за килограмм: цена вопроса
Представьте себе: каждый килограмм грунта, кирпича или бетона, доставленного на Луну с Земли, обходится в астрономические 1,2 миллиона долларов! Вес — главный враг экономии при таких перевозках. Это делает традиционный подход к строительству на Луне практически невозможным.
В поисках лунного потенциала: реголит как строительный материал
Чтобы решить эту космическую головоломку, корейские инженеры из Института гражданского строительства и строительных технологий (KICT) нашли выход — в самом сердце Луны. Ключом к экономии стали ресурсы, уже имеющиеся на ее поверхности: лунный реголит — грунт, покрывающий лунную поверхность.
Микроволновая революция: спекание с космической эффективностью
Именно микроволновое спекание стало ответом на вызовы космического строительства. Эта технология, использующая энергию микроволн для нагрева и уплотнения лунного реголита, отличается исключительной энергоэффективностью — критически важным фактором в условиях ограниченных ресурсов космоса.
- Локальные “горячие пятна” и их преодоление: Микроволны могут создавать локальные зоны нагрева, что грозит неравномерным спеканием. Исследователи разработали многоступенчатый нагрев с точным контролем температуры и времени выдержки, устраняя этот недостаток.
- Летучие вещества и секрет прочности: Лунный реголит содержит летучие вещества, в том числе воду. Их испарение во время спекания может привести к трещинам. Чтобы избежать этого, команда KICT предварительно нагревала имитатор лунного реголита в вакууме до 250°C, обеспечивая прочность готовых блоков.
Проверка на прочность: однородность и надежность
Для оценки качества спеченных блоков исследователи использовали керн-образцы. Полученные результаты впечатляют: средняя плотность — 2,11 г/см3, пористость — 29,23%, а прочность на сжатие — 13,66 МПа. Малые стандартные отклонения подтверждают однородность и надежность созданных материалов.
От лаборатории к Луне: будущее лунной инфраструктуры
Доктор Шин, руководитель проекта в KICT, подчеркивает важность достижения этой цели: “Предыдущие исследования по микроволновому спеканию для космического строительства часто приводили к созданию небольших или неоднородных образцов. Наша технология открывает путь к производству крупных, однородных блоков, готовых стать основой лунной инфраструктуры.”
Эта разработка — не просто научный прорыв, это первый шаг к воплощению амбициозных планов по созданию постоянного человеческого присутствия на Луне. В скором времени мы увидим, как микроволновые печи превратят лунную пыль в надежные строительные блоки, возводя на поверхности спутника первые этапы будущей лунной цивилизации.
