Тривимірний друк місячних цеглинок із симулятором ґрунту може стати основою для місячних баз

Дослідники з Хуачжунського університету науки і технологій (HUST), можливо, розкрили, як будувати стійкі споруди на Місяці та за його межами за значно меншу ціну, ніж раніше. Нова концепція передбачає використання місячних ґрунтових сумішей для створення цегли. Ось усе, що вам потрібно знати.

Ви не можете будувати без матеріалів?

Ця стратегія має вирішальне значення для запланованої міжнародної місячної бази, оскільки доставляти будівельні матеріали та будівельні матеріали було б неможливо. Навіть враховуючи, що ціна за фунт за виведення предмета на орбіту значно знизилася з тисяч до сотень за останні п’ять років, ця ідея все ще нереальна. Тому китайські дослідники звернули увагу на використання наявних матеріалів.

Проблеми з місячним ґрунтом

Місячний ґрунт багато в чому відрізняється від земного. Місяць існує у вакуумі космосу та опромінений космічним випромінюванням, від якого захищає земна атмосфера. Це унікальне та вороже середовище має гравітацію, що становить 1/6 від земної, а це означає, що крихітні частинки, з яких складається місячний ґрунт, залишатимуться у зваженому стані набагато довше, ніж ґрунт на Землі.

Місячний ґрунт має гострі краї, як скло, його легко пошкодити та він може плавати, що ускладнює його стан. Для дослідників цей ґрунт створює серйозні проблеми зі спорядженням і є дуже небезпечним для легень. Якщо всіх цих проблем недостатньо, Місяць постійно зазнає активних сейсмічних хвиль. Ці місячні землетруси можуть спричинити утворення масивних хмар пилу з ґрунту, що погіршує ситуацію.

Дослідження місячних цеглин

Китайські дослідники вирішили не цуратися найвидатнішого ресурсу на Місяці. Натомість пристрої планують перетворити цей небезпечний пил на цеглу. Ці місячні цеглини будуть побудовані за допомогою власного робота-3D-друку. Такий підхід дозволить астронавтам залишатися зосередженими на більш важливих завданнях і обмежити вплив небезпечного місячного пилу.

Дослідники створили п’ять різних імітаційних композицій місячного ґрунту як частину своєї стратегії. Три різні типи ґрунтових сумішей створені для імітації різних типів ґрунтів, знайдених на Місяці. Примітно, що двома основними інгредієнтами місячного пилу є базальт і анортозит. Обидва знаходяться на різних рівнях залежно від місця розташування. Крім того, команда використала три різні підходи до спікання як частину дослідження.

Тест «Місячні цеглинки».

Інженери успішно створили імітацію місячного ґрунту, і їхній робот-3D-друк зміг взяти цей місячний пил і створити цеглини. Ця цегла складалася з безлічі різних сумішей, що дозволило команді провести тести продуктивності для різних типів і визначити найкраще місце для будівництва табору на основі найкращої суміші будівельних матеріалів.

Команда перевірила, щоб визначити навантаження, яке може витримати кожна суміш. Крім того, випробування на тепло дозволили команді визначити, чи можуть цеглини витримувати сильні коливання температури, які відчуває Місяць. Ці коливання температури можуть перевищувати 100 градусів, що може створити велике навантаження на будівельні матеріали, оскільки вони згинаються та розтягуються за різних температур.

Космічні випробування місячних цеглин

Цеглини пройшли наземні випробування та готові до доставки в космос. Зокрема, вони пройдуть випробування космічної продуктивності, які заплановані на китайську космічну станцію. Цеглини планують доставити на станцію на борту вантажного космічного корабля Tianzhou-8.

Вийшовши на орбіту, дослідники вивчать місячні умови навколишнього середовища та як вони впливають на продуктивність і довговічність місячних цеглин. Команда хоче побачити, чи додаткове випромінювання в поєднанні з шаленими змінами температури спричиняє розпад цегли. Примітно, що під час тестування блоки будуть на орбіті до середини 2025 року.

Переваги Lunar Bricks для промисловості

Легко зрозуміти, чому інженери хочуть працювати з місцевими ресурсами, а не імпортувати предмети з Землі. На перший погляд, Місяць може бути не дуже складним, але унікальний хімічний склад місячного ґрунту виявився гарним будівельним ресурсом.

Більш сильний

Згідно з даними, місячні цеглини перевершували свої земні аналоги майже в усіх відношеннях. За довговічністю вони перевершили бетон і червону цеглу, а результати випробувань показали, що місячна цегла майже втричі міцніша. Ця додаткова міцність може дозволити будівельникам створювати конструкції, використовуючи менше ресурсів.

Автоматизований процес

Ще однією важливою перевагою цього дослідження є створення спеціального пристрою для 3D-друку, який може обробляти місячний ґрунт і створювати цеглини на місці. Цей робот допоможе створити місячну базу, не наражаючи астронавтів на непотрібний ризик. Робот може взяти ґрунт, ущільнити його та нагріти настільки, щоб скласти міцні, пружні цегли.

унікальна конструкція

Застосування добавка для виробництва у цьому процесі відкриває двері для більшої винахідливості та інновацій. Кілька проектів домашнього 3D-друку вже показали, що використання складних структурних стін може допомогти зменшити витрати на опалення та матеріальні відходи. Місячне середовище унікальне. Таким чином, принтер місячної цегли може створювати нові та експериментальні конструкції, які можуть змінити будівельний сектор.

Дослідники місячних цеглин

Науково-технічний університет Хуачжун (HUST) проводив дослідження під керівництвом Дін Ліеюня. Проект є меншою частиною великої міжнародної дослідницької станції Місяця, про яку Китай оголосив на початку цього року. Цей проект створить постійну присутність на Місяці та дозволить проводити поглиблені дослідження, скорочувати космічні запуски та багато іншого.

Компанії, які можуть отримати користь від Lunar Bricks

Існує багато галузей промисловості та компаній, які могли б отримати користь від численних проривів, що пропонують ці дослідження. По-перше, чим краще ми розуміємо місячний ґрунт, тим легше людям буде колись колонізувати Місяць. Таким чином, дослідження місячної цегли демонструє зміну стратегії від постачання припасів для виживання до переходу на автономне життя на місці. Ось одна компанія, яка могла б отримати користь від цього дослідження.

Ракетна лабораторія

Rocket Lab запрацювала в 2006 році як фірма, що займається запуском супутників. Компанія є частиною хвилі космічних стартових платформ, які допомогли знизити ціну за фунт доставки предметів у космос. Наразі компанія спеціалізується на малих супутниках, які є одним із найактивніших секторів ринку.

(RKLB )

Ракета-носій Rocket Labs Electron співпрацювала як з великими підприємствами, так і з державними фірмами для запуску супутників у небо. Наразі вона має контракти з Міністерством оборони США, NASA та відіграла ключову роль у місії Gateway Pathfinder. Примітно, що Rocket Lab цього року продовжить зростати, нещодавно досягнувши історичних максимумів. Таким чином, її вважають розумною «покупкою».

Слідуйте Lunar Brick Road

Ще багато випробувань потрібно провести, перш ніж місячні цеглини стануть офіційним варіантом. Однак дослідники висунули переконливий аргумент, який пояснює, чому і як ці предмети принесуть користь місячним мандрівникам. Наразі можна очікувати подальших досліджень концепції місячних цеглин та того, як вони можуть допомогти людині досягти нових напрямків.

Дізнайтеся про інші цікаві космічні проекти тут.