Базы на Луне и Марсе предложили строить из материалов, принимающих любую форму
Инженеры из Европейского космического агентства (ЕКА) предложили использовать материалы нового типа для создания зеркал телескопов и обитаемых баз на небесных телах, включая Луну и Марс. Структуры, называемые тотиморфными, отличаются своей прочностью и гибкостью — они могут принимать любые формы и удерживать свое положение в течение долгого времени.
Ученые из Гарвардского университета в 2021 году разработали тотиморфный материал, который может принимать любую форму и сохранять ее. Изобретение представляет собой структуру из мелких ячеек, которая способна изгибаться, закручиваться в спираль, менять свою форму, а также выдерживать вес.
В основе тотиморфной структуры — серия треугольных конструкций с балкой, рычагом и двумя эластичными лентами, выполняющими роль пружин. При правильной конфигурации эластичные ленты из разработанного материала способны удерживать рычаг в заданном положении, которое исследователи называют «нейтральным», то есть он не требует какого-либо внешнего воздействия. Рычаг можно удерживать в любом положении, что, по сути, делает его аналоговой системой позиционирования, у которой нет каких-либо заданных точек, в которых он обязательно должен находиться.
По мнению ученых из ЕКА, гибкая конструкция может пригодиться в разных областях, включая строительство куполообразных «жилищ» на небесных телах или создание телескопа с регулируемым фокусным расстоянием. Поскольку модульные блоки являются физическими конструкциями, по подсчетам исследователей, они должны соответствовать нескольким правилам: во-первых, балка и рычаг должны иметь фиксированную длину, а во-вторых, рычаг должен быть соединен одним из своих концов с серединой балки.
Учитывая требования, исследователи создали серию команд на языке программирования Python, чтобы смоделировать оптимизированные конфигурируемые структуры. В результате получились две разные конструкции для строительства космической среды обитания и зеркала телескопа. При этом каждый из проектов подразумевает, что тотиморфная структура сможет постоянно трансформироваться и переходить из одного состояния в другое.
Несмотря на впечатляющие результаты, исследователи признают, что в реальности реализовать подобную систему было бы непросто. Они предполагают, что для проектирования подобных конструкций пригодился бы искусственный интеллект, который был бы в состоянии понять свойства структур, созданных путем объединения множества модульных блоков.
Ранее китайские инженеры разработали строительные материалы для строительства лунной базы. Они созданы из вещества, по составу аналогичного грунту естественного спутника Земли. По своей прочности такие кирпичи превосходят привычные бетонные блоки. Полученные образцы уже доставили на орбитальную станцию «Тяньгун» для проведения испытаний.
