Jak nie wozić cegieł na Księżyc? Wydrukować je na miejscu

0
Koncepcja lunarnego habitatu ESA wykonanego techniką druku 3D z zewnętrzną powłoką z regolitu, która ochroni całość konstrukcji przed mikrometeorami i niebezpiecznym promieniowaniem kosmicznym. Źródło: ESA/Foster + Partners

Eksploracja Srebrnego Globu wpisana jest w plany praktycznie każdej liczącej się agencji kosmicznej, a także wielu prywatnych inicjatyw. Najbliższe lata upłyną pod znakiem misji bezzałogowych, a kolejne dwudziestolecie rozpoczniemy od budowy stacji kosmicznej na orbicie Księżyca. Kwestią dekady, a w najgorszym razie dwóch, jest powrót człowieka na jego powierzchnię i przygotowanie do zagoszczenia tam na dłużej. Naukowcy we współpracy z inżynierami poszukują już teraz rozwiązań, które pozwolą na osiągnięcie tego ambitnego celu.

Stała obecność człowieka na Księżycu wymaga przede wszystkim wybudowania tam bazy, gdzie ludzie będą mogli mieszkać, pracować, prowadzić badania, żyć i robić to wszystko, czego oczekujemy od lunarnych naukowców. Jest to duże wyzwanie, biorąc pod uwagę, jak kosztowne było dostarczenie na powierzchnię srebrnego globu niedużego lądownika w ramach programu Apollo, który niknie w porównaniu do tonażu potencjalnego sprzętu i materiałów budowlanych dla przyszłej bazy. Wydaje się, że naukowcy z European Astronaut Centre znaleźli rozwiązanie tego problemu.

Lunarne cegły

Wpis opublikowany na blogu Europejskiej Agencji Kosmicznej informuje, że badacze pracujący w EAC pracują obecnie nad możliwością wykorzystania księżycowego regolitu – powierzchniowej warstwy skał i pyłu – do wytwarzania cegieł, które posłużą następnie do wybudowania lunarnego habitatu, dróg i lądowisk. Nie trzeba by wtedy wynosić w przestrzeń kosmiczną ciężkich materiałów budowlanych, skoro na Księżycu będzie ich pod dostatkiem. Maleją w tym przypadku nie tylko koszty całej operacji, ale również uzależnienie potencjalnych kolonistów i rozwoju placówki od dostaw z Ziemi.

Prototyp lunarnej cegły wydrukowany z materiału imitującego regolit, źródło: ESA

Księżycowe cegły będą wykonane z pyłu. Możemy stworzyć z niego solidne bloki, z których zbudujemy drogi i platformy startowe lub habitaty, które będą chroniły naszych astronautów przed surowym lunarnym środowiskiem.

– powiedział Aidan Cowley, doradca naukowy ESA zajmujący się badaniami Księżyca

Wyprodukowany przez badaczy prototyp cegły wykonano z materiału imitującego księżycowy regolit. EAC-1, bo tak się on nazywa, wytwarza się z pyłu wulkanicznego, którego źródło znajduje się między innymi w okolicach Kolonii w Niemczech. Mieści się tam właśnie Europejskie Centrum Astronautyczne. Jak zwraca uwagę Aidan, Księżyc i Ziemia mają wspólną historię geologiczną i nie jest trudno znaleźć materiał podobny do tego znajdującego się na Księżycu w pozostałościach lawy.

Imitacja lunarnej cegły z EAC-1 waży aż 1,5 tony i wykonana została techniką druku 3D, podobnie jak miałyby zostać wydrukowana na Księżycu. Jej konstrukcja przypomina pszczele plastry. Jest to dopiero początek badań, a te wymagają wpierw dogłębnego poznania właściwości księżycowego regolitu, w tym reakcji zachodzących między powierzchnią a promieniowaniem kosmicznym, które sprawia, że jest on naładowany elektrycznie. Cząsteczki regolitu oderwane od podłoża mogą się z tego powodu przyczepiać do każdej napotkanej rzeczy. Tak więc bez próbek z Księżyca dalsze badania utkną w miejscu.

Regolit możliwości

Produkcja cegieł to dopiero początek, a możliwości wykorzystania regolitu jest wiele więcej. Pokrywa on cały Księżyc warstwą sięgającą od kilku do dwudziestu metrów głębokości. Jest więc nie tylko łatwo dostępny, ale również w bardzo dużej ilości. Regolit składa się głównie z tlenu, którego zawartość przekracza 40%, a odpowiednio przetworzony byłby niewyczerpanym źródłem powietrza dla astronautów. Nad tym zresztą pracują już również specjaliści z EAC. Reszta mieszanki pierwiastków w regolicie to krzem – 21%, żelazo – 12%, wapń – 8%, aluminium – 7% i magnez stanowiący 6%. Każdy z nich znalazłby zastosowanie użyteczne dla człowieka.

Badacze z EAC opracowują koncepcje powrotu i pozostaniu człowieka na Księżycu, a z efektów ich pracy będą mogli skorzystać inni, podzielający wiarę w ten cel.

Nie tylko Europa spogląda na Księżyc, także Chiny i USA

Ambitny plan eksploracji naszego naturalnego satelity realizują obecnie Chiny. W jego ramach pod koniec 2018 roku wystartuje misja lądownika Change’4 oraz łazika, które mają zbadać ciemną stronę Księżyca. Po drugiej stronie globu, podczas spotkania w NASA, Mike Pence, wiceprezydent Stanów Zjednoczonych powiedział, że stała obecność na Księżycu oraz jego orbicie to jeden z głównych pozaziemskich celów amerykańskiej administracji. Nie oni jedyni spoglądają nocą z nadzieją na rozświetlony srebrny glob.

źródło: ESA