Ученые из Университета Флориды разработали лазерную технологию для спекания лунного реголита в строительные элементы

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа из Инженерного колледжа Герберта Вертхайма (Herbert Wertheim College of Engineering) Университета Флориды (University of Florida) предложила метод лазерного «спекания» и формовки лунного реголита и стекла на месте, превращая их в конструктивные элементы лунной базы. Исследование под руководством Виктории М. Миллер (Victoria M. Miller) опубликовано в журнале Springer Nature. Работа основана на проекте, ранее частично финансировавшемся Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA), и посвящена лазерной формовке материалов в условиях, приближенных к космическим.

В настоящее время основные мировые космические программы — включая американскую Artemis (Артемида), совместный китайско-российский Международный лунный научный центр (ILRS) и концепцию «Лунная деревня (Moon Village)» Европейского космического агентства — рассматривают Луну как цель для долгосрочного пребывания человека. С успехом миссии Artemis II и заявлениями о строительстве лунной базы в 2030-х годах переход от исследований к инфраструктуре стал реальной задачей. Ключевым ограничением является строительство в лунных условиях, а доставка оборудования с Земли чрезвычайно дорога. Одно из решений — использование местного грунта, лунного реголита, в качестве строительного материала.

Метод лазерной формовки основан на бесконтактном нагреве и деформации материала с помощью концентрированного инфракрасного излучения, без использования форм, прессов или тяжелой техники — материал изгибается под действием локальных термических напряжений. Исследователи протестировали процесс в различных атмосферных условиях, чтобы оценить его применимость в лунном вакууме и на других небесных телах с разреженной атмосферой. В экспериментах использовались образцы, имитирующие лунный реголит, и стекло, изготовленное из него. Результаты показали, что лазерное воздействие позволяет эффективно формовать стеклянные и керамические структуры, которые могут быть использованы для строительства компонентов лунной базы. Этот метод относится к стратегии использования ресурсов на месте (In-Situ Resource Utilization, ISRU), то есть использования местных материалов вместо доставки их с Земли.

По словам Миллер, ключевое преимущество технологии заключается в значительном сокращении массы и объема оборудования, которое необходимо отправить в космос: замена тяжелых строительных систем компактным лазерным источником энергии позволяет формовать материалы непосредственно на Луне. Это особенно важно для лунной среды, где каждая дополнительная тонна груза значительно увеличивает стоимость миссии. Помимо строительства баз, лазерная формовка может использоваться для изготовления инструментов и запасных частей непосредственно на орбите или на поверхности Луны, снижая зависимость от поставок с Земли, что критически важно для долгосрочных миссий, включая работу на космических станциях — нехватка запчастей всегда считалась сдерживающим фактором.

Авторы также отмечают, что технология имеет более широкий потенциал за пределами космоса — от гибкого производства до строительства зданий на Земле. С ростом населения и резким увеличением потребности в более эффективных методах производства такие лазерные технологии могут стать основой для новых подходов к созданию инфраструктуры как в космосе, так и на Земле.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com