Как лазеры будут превращать лунную пыль в дороги

Когда астронавты вернутся на поверхность Луны, они, вероятно, будут больше передвигаться, чем ходить, и чтобы преодолеть проблему лунной пыли, им потребуются дороги. Проект, называемый PAVER ESA (Европейское космическое агентство), рассматривал возможность создания дорожных покрытий на Луне путем плавления искусственной лунной пыли с помощью мощного лазера, как сообщалось в журнале Scientific Reports.

С появлением цивилизации приходят и необходимые инфраструктуры, включая дороги, что на Луне становится актуальным вопросом, в частности, для предотвращения воздействия лунной пыли. Лунная пыль крайне мелка, абразивна и липка. Во времена миссий "Аполлона", она создавала проблемы, забивая оборудование и повреждая скафандры астронавтов.

Интересный факт: когда луноход миссии "Аполлон-17" потерял заднее крыло, он был покрыт такой пылью, что начал перегреваться. Астронавты разрешили эту проблему, используя переработанные лунные карты. В то время как советский луноход "Лунокод-2" фактически вышел из строя из-за перегрева, когда его радиатор был покрыт лунной пылью.

Таким образом, чтобы избежать этих проблем и защититься от лунной пыли, необходимо создать покрытия, включая дороги и посадочные площадки. Идея использования плавления песка для строительства дорог была предложена еще в 1933 году.

Проект PAVER ESA (Practical Applications for Vehicle to Earth Road-building) исследовал возможность применения этой концепции для создания дорожных покрытий на Луне. Он был разработан консорциумом, возглавляемым Немецким институтом исследования и испытаний материалов (BAM) вместе с Ааленским университетом в Германии, группой LIQUIFER Systems в Австрии и Германским аэрокосмическим центром DLR.

Для реализации проекта используется 12-киловаттный лазер на углекислом газе, чтобы плавить имитацию лунной пыли, создавая твердые поверхности на Луне. Этот метод позволяет строить мощеные поверхности на больших участках лунной поверхности.

Источник: PAVER.

На объектах, установленных в Технологическом университете Клаусталь, консорциум PAVER достиг размера пятна плавления 5-10 см. Методом проб и ошибок они разработали стратегию использования лазерного луча диаметром 4,5 см для создания треугольных геометрических фигур с полым центром диаметром примерно 20 см. Их можно будет соединить, чтобы создать твердые поверхности на больших участках лунного грунта, которые могли бы служить дорогами или посадочными площадками

В результате экспериментов было установлено, что более крупные лазерные лучи создают стабильные слои расплавленной пыли, упрощая управление процессом. Этот материал, хоть и хрупок, может выдерживать сжимающие нагрузки. Даже в случае поломки его можно ремонтировать.

Согласно оценкам команды, можно построить площадку в 100 квадратных метров и толщиной 2 см из плотного материала всего за 115 дней. Этот проект стал реальностью благодаря запросу идей, проведенному ESA, и открытой инновационной платформе OSIP (Open Space Innovation Platform).