|
Производство космического кирпича для лунной базы
|
|
|
|
Недавнее открытие энергетических ресурсов на Луне, таких как водяной лед, вновь привлекло внимание к ее потенциалу как устойчивого центра космических исследований. НАСА также объявило о запуске миссии Artemis, целью которой является долгосрочное присутствие человека на поверхности Луны. Однако расширение инфраструктуры, такое как строительство лунной базы, играет жизненно важную роль.
|
|
|
|
Однако транспортировка строительных материалов с Земли на лунную поверхность с помощью спускаемых аппаратов сопряжена со значительными затратами - 1,2 миллиона долларов за килограмм. Вес напрямую влияет на стоимость, что делает транспортировку строительных материалов с Земли на Луну практически невозможной.
|
|
|
|
Чтобы решить эту проблему, Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий разработал технологию производства строительных материалов с использованием природных ресурсов Луны. Исследование опубликовано в журнале Journal of Building Engineering.
|
|
|
|
Наиболее доступным природным ресурсом на Луне является лунный реголит, который представляет собой грунт на поверхности Луны. Использование лунного реголита может привести к экономии средств. Лунный реголит, состоящий из мелких частиц, может подвергаться термическому спеканию. Однако в космической среде вопросы энергоэффективности имеют решающее значение для использования тепла. Микроволновые печи особенно выгодны с точки зрения энергоэффективности.
|
|
|
Исследовательская группа (д-р Джангуэн, Ли, д-р Ен Чжэ, Ким, д-р Хен Ву, Джин) во главе с д-ром Хю Сонгом, Шином из исследовательского отдела будущего и интеллектуального строительства KICT, использовала микроволновое спекание для производства блоков из имитатора лунного реголита путем его нагревания и уплотнения.
|
|
|
|
При использовании микроволн для нагрева лунного реголита могут образовываться локальные горячие и холодные пятна. Эти пятна приводят к локальному тепловому выбросу, препятствующему равномерному нагреву и спеканию. Для решения этой проблемы была разработана пошаговая программа нагрева с определенной температурой и временем выдержки.
|
|
|
|
Кроме того, лунный реголит содержит летучие вещества, в том числе воду. Нагревание этих летучих материалов может привести к образованию внутренних трещин во время спекания. Исследовательская группа уменьшила образование трещин, используя предварительно нагретый имитатор лунного реголита в условиях вакуума при температуре 250°C.
|
|
|
|
Чтобы оценить комплектность спеченных блоков, предназначенных для производства строительных материалов, полученные блоки подвергались бурению керном в определенных местах. Средняя плотность, пористость и прочность на сжатие образцов, пробуренных керном, составили приблизительно 2,11 г/см3, 29,23% и 13,66 МПа соответственно. Соответствующие стандартные отклонения составили 0,03, 1,01 и 1,76, что подтверждает однородность спеченных блоков.
|
|
|
|
Компания KICT разработала технологию производства строительных материалов с использованием лунного реголита. Планируется апробировать эту технологию в космической среде. Проверив ее в космических условиях, мы сможем лучше удовлетворить растущий спрос на технологии космического строительства.
|
|
|
|
Доктор Шин сказал: "Многие предыдущие исследования в области космического строительства, связанные с технологией микроволнового спекания, привели к созданию небольших или неоднородных спеченных тел". Далее он рассказал о планах использовать эту технологию для различных нужд строительства инфраструктуры на поверхности Луны в будущем.
|
|
|
|
Источник
|
