Почти Флоренция: для лунной базы предложили создать купол из реголита
Международная команда ученых разработала новую архитектуру будущей лунной базы, которая позволит эффективно использовать ресурсный потенциал Луны. Первые колонисты должны будут поселиться в кратере — под гигантским куполом, собранным из реголита. Это позволит им не только защититься от метеоритов или радиации, но и резко сократить необходимый объем строительных материалов.
Идея о том, чтобы использовать естественные формы лунного ландшафта и лунные материалы в целях строительства убежища для космонавтов, рассматривается учеными от Китая до Канады. Но реализовать его на практике непросто. К примеру, с изготовлением прочных и долговечных «кирпичей» из реголита (в том числе в форме конструктора LEGO) различные исследовательские коллективы экспериментируют довольно давно и не всегда успешно. Новая команда во главе с Магдаленой Мрожек уверена, что решила эту проблему (по крайней мере, частично).
Исследователи, как и многие их коллеги, исходили из необходимости по-максимуму задействовать ресурсы, найденные на месте. Чтобы понять, какой именно строительный материал нужен, пришлось сперва определиться с внешним обликом станции. Ученые нашли компромисс между расположением ее в лавовой трубке (что не слишком удобно логистически) и на поверхности (долго, трудоемко и требует массы материалов). А именно: разместить базу внутри кратера, воздвигнув над ней нечто вроде купола флорентийской Санта-Марии-дель-Фьоре.
Кратер исследователи выбрали вполне конкретный: расположенный в Море Ясности и диаметром порядка 17 метров — согласно расчетам команды, в нем можно будет разместить все необходимые помещения и приборы. Глубина котловины составляет шесть метров (то есть два полноценных этажа). Кроме того, это сравнительно недалеко от района посадки «Аполлона-11» (Моря Спокойствия) и должно обеспечить максимальную предсказуемость местных пород и ландшафта.
Следующим этапом стала проектная работа — определение параметров конструкции, чтобы она могла выдерживать любые ожидаемые нагрузки (в частности, поддерживая внутри комфортное для землян атмосферное давление). После этого исследователи занялись подбором строительного материала.
Множество вариантов было отброшено, пока ученые не остановились на сложном геополимере на основе лунного реголита (в ходе экспериментов был использован его имитатор — LHS-1). Добавив к породе, содержащей примерно 45% оксида кремния (SiO), раствор гидроксида натрия (NaOH) и силикатное стекло (NaO x nSiO x nHO), команда получила материал, довольно схожий с обыкновенным бетоном. После этого подвергла его суровой проверке.
Почти месяц ученые продержали образцы в термовакуумной камере при температуре 60°C и давлении 50 гПа (50 миллибар), имитируя условия в Море Ясности. За 28 дней получившийся геополимер затвердел («спекся»), после чего его долго испытывали на изгиб и сжатие, а также просвечивали рентгеном и исследовали под микроскопом. Результат оказался вполне удовлетворительным: параметры материала практически совпали с использующимся на Земле цементно-песчаным кальций-силикатным раствором. А значит, в теории к середине текущего века в одном из лунных кратеров вполне сможет появиться первая обитаемая база.
Визуализация NASA
Самое популярное
