Кирпичи из реголита для строительства базы на Луне
В рамках программы НАСА «Артемида» по установлению долгосрочного присутствия на Луне планируется построить базовый лагерь «Артемида», который включает в себя современную лунную кабину, луноход и передвижной дом. Эта стационарная среда обитания потенциально может быть построена из кирпичей, сделанных из лунного реголита и соленой воды, благодаря недавнему открытию группы исследователей UCF. Доцент Ранаджай Гош из Департамента машиностроения и аэрокосмической техники UCF и его исследовательская группа обнаружили, что напечатанные на 3D-принтере кирпичи из лунного реголита могут выдерживать экстремальные условия космоса и являются хорошими кандидатами для космических строительных проектов. Лунный реголит — это рыхлая пыль, камни и материалы, покрывающие поверхность Луны. Результаты их экспериментов подробно описаны в недавнем выпуске Ceramics International.
Чтобы создать кирпичи, команда Гоша в лаборатории сложных структур и механики твердых тел (COSMOS) использовала комбинацию 3D-печати и технологии струйного связывания (BJT), метод аддитивного производства, который вытесняет жидкое связующее вещество на слой порошка. В экспериментах Гоша связующим агентом была соленая вода, а порошком был реголит, изготовленный в лаборатории Exolith Lab UCF. «BJT уникально подходит для керамических материалов, которые трудно плавить с помощью лазера», — говорит Гош. «Поэтому у него есть большой потенциал для внеземного производства на основе реголита устойчивым способом производства деталей, компонентов и строительных конструкций». Процесс BJT привел к получению слабых цилиндрических кирпичей, называемых сырыми деталями, которые затем обжигали при высоких температурах для получения более прочной структуры. Кирпичи, обожженные при более низких температурах, крошились, но те, что подвергались воздействию тепла до 1200 градусов по Цельсию, были способны выдерживать давление, в 250 миллионов раз превышающее земную атмосферу.
Гош говорит, что работа прокладывает путь к использованию BJT в создании материалов и конструкций в космосе. Их результаты также показывают, что внеземные сооружения можно строить с использованием ресурсов, найденных в космосе, что может резко снизить потребность в транспортировке строительных материалов для таких миссий, как «Артемида». «Это исследование способствует продолжающимся дебатам в сообществе исследователей космоса о поиске баланса между использованием внеземных ресурсов на месте и материалом, транспортируемым с Земли», — говорит Гош. «Чем дальше мы будем развивать методы, использующие обилие реголита, тем больше у нас будет возможностей для создания и расширения базовых лагерей на Луне, Марсе и других планетах в будущем».
