1772280578
2026-02-28 11:59:00
Ученые из Университета штата Огайо показали, что лазерную 3D-печать можно использовать для превращения лунной пыли в жизнеспособные лунные здания. После установки это будет не только экономически выгодно, но и полученные конструкции могут быть чрезвычайно прочными, термостойкими и нетоксичными.
В процессе, называемом Использование ресурсов на месте (ISRU), такая технология избавит от необходимости доставлять на Луну строительные материалы для строительства будущих долгосрочных баз.
Если эта технология будет реализована, ее можно будет использовать в будущих пилотируемых миссиях для создания таких вещей, как места обитания, инструменты, посадочные площадки, радиационные щиты и другие жизненно важные структурные компоненты.
Для справки: лунная пыль (называемая реголитом) имеет тенденцию быть чрезвычайно мелкозернистой, обычно острой и высокоабразивной. Он также имеет стеклянный вид и, как правило, богат базальтом (разновидностью магматической породы), особенно в так называемых «горных» и «морских» регионах Луны.
Хотя лунный реголит очень распространен на Луне, на Земле его очень мало. По этой причине команде пришлось использовать синтетическое моделирование для тестирования своей новой технологии.
С этой целью они использовали нечто под названием LHS-1, которое очень близко имитирует лунный горный реголит. Используя это, команда распределила пыль тонким слоем, а затем обстреляла ее высокоэнергетическим лазером.
Использование Луны для строительства на Луне
Полученный материал представляет собой керамикоподобное вещество, очень прочное, термостойкое и очень долговечное. Они также обнаружили, что процесс можно проводить на различных поверхностях, таких как нержавеющая сталь, стекло и даже алюмосиликатная керамика.
По словам команды, они обнаружили, что керамика из лунной пыли обычно очень плохо прилипает к стали и стеклу, но очень хорошо прилипает к другой керамике из нелунного реголита.
Это неудивительно, поскольку алюмосиликат имеет тенденцию образовывать совместимые кристаллические структуры с расплавленным реголитом. Использование его в качестве основы повышает механическую прочность конечного продукта, термостойкость и структурную стабильность.
Команда также поигралась с другими факторами окружающей среды, такими как уровень кислорода и мощность лазера. Они обнаружили, что новый материал чрезвычайно чувствителен к условиям окружающей среды, что является важным открытием, поскольку для того, чтобы процесс был полезным, он должен работать в «реальном мире» за пределами лаборатории.
«Комбинируя в процессе печати различное сырье, такое как металл и керамику, мы обнаружили, что конечный материал очень чувствителен к окружающей среде», — сказал он. Сижэ Сюй, ведущий автор исследования.
«Различные среды приводят к различным свойствам, которые напрямую влияют на механическую прочность и термостойкость определенных компонентов», — добавил он.
Дешевле, чем доставка вещей
Если это когда-либо будет использовано на Луне, это будет иметь значение, поскольку спутник не имеет атмосферы и имеет тенденцию страдать от сильных перепадов температуры (от ~ +120°C до -170°C).
Изменения температуры в этом масштабе могут привести к серьезному тепловому удару, приводящему к растрескиванию и, в конечном итоге, к выходу из строя.
«В космосе случаются условия, которые очень сложно имитировать в симуляторе», — сказала другой автор исследования Сара Вольф. «Это может сработать в лаборатории, но в условиях ограниченных ресурсов вам придется попробовать все, чтобы максимизировать гибкость машины для различных сценариев», — добавила она.
Заглядывая в будущее, подобная технология может оказаться новаторской для будущих лунных миссий, в первую очередь для программы «Артемида». Одной из его основных целей является установление долгосрочного и устойчивого присутствия на Луне.
Для этого НАСА необходимо построить долгосрочную инфраструктуру на Луне, и подобные методы действительно были бы очень полезны. Тем более, что доставка таких вещей, как бетон или сталь, будет очень дорогой (около 1 миллиона долларов за килограмм на поверхность Луны).
«Если мы сможем успешно производить вещи в космосе, используя очень мало ресурсов, это означает, что мы также сможем добиться большей устойчивости на Земле», — продолжила она. «Поэтому повышение гибкости машины для различных сценариев — это цель, над которой мы очень усердно работаем», — добавила она.
Вы можете просмотреть исследование самостоятельно в журнале Акта Астронавтика.
#Лунная #пыль #3Dлазерная #техника #могут #быть #использованы #для #создания #будущих #лунных #баз
Читайте также
