Одна з проблем, пов’язаних із місячними місіями, – дрібний пил або реголіт. Потрапивши в середовище з низькою гравітацією, крихітні заряджені частинки зависають у космосі і становлять серйозну небезпеку для роботи земних механізмів. Нові дослідження показали, що реголіт можна перетворити на гладкі дороги, направивши на нього лазер. Міцність матеріалу буде порівнянна з бетоном. Такі дороги можуть стати корисною інфраструктурою для майбутніх місячних місій.
Учені в рамках проєкту Європейського космічного агентства (ЄКА) PAVER вирішили з’ясувати, чи можна використовувати матеріали, доступні на Місяці, для будівництва доріг. Вони запропонували використовувати лінзу для фокусування сонячного світла. Таким чином створювався б промінь, досить гарячий, щоб розплавити місячний пил. У підсумку вийшли б плитки, якими можна вимостити дорогу. Процес створення твердої маси з дрібних частинок з використанням тиску або тепла без розрідження матеріалу називається спіканням.
Експерименти проводилися з використанням дрібного сірого порошкоподібного пилу під назвою EAC-1A. Це розроблений ЄКА симулятор місячного реголіту – суміш мінералів у тих самих пропорціях, у яких вони зустрічаються на Місяці.
Вчені застосували в експерименті CO2-лазер – тип лазера, в якому електричний струм проходить через вуглекислий газ, створюючи світловий промінь діаметром 45 міліметрів.
Експеримент виявився успішним. Направивши лазер на штучний місячний реголіт, дослідники створили “плитки” з місячного пилу діаметром 25 см. Потужність лазера відповідала показнику, якого можна було б досягти за допомогою сонячного світла на Місяці. Для виготовлення знадобився б тільки місячний пил і лінза Френеля площею 2,37 кв. м, щоб фокусувати доступне там сонячне світло.
Дослідники також перевірили міцність плиток, враховуючи, що місячне обладнання, найімовірніше, буде важким. Вони виявили, що спечений матеріал має міцність, порівнянну з бетоном. Плитки підійдуть для створення мощених доріг і посадкових майданчиків на Місяці. Завдяки їхньому виробництву кількість шкідливого пилу над місячною поверхнею, що загрожує зіпсувати обладнання і засмітити крихкі механізми, зменшиться.
Наступним кроком буде поліпшення міцності матеріалу. Попри вже досягнуту міцність, випадки поломок все одно були, можливо, через мікроскопічні дефекти. Зменшення цих дефектів зробить місячну дорогу надійнішою.
