В китайской Лаборатории исследования дальнего космоса (DSEL) разработана и испытана первая в стране машина для производства кирпичей из лунного грунта. Аппарат использует концентрированную солнечную энергию для плавления и формования лунного грунта, что в будущем позволит строить дома на Луне из местных материалов. Подробности раскрыла Science and Technology Daily в понедельник.
«Разработка аппарата — от первоначальной концепции до готового прототипа — заняла около двух лет и прошла три ключевых этапа: обоснование концепции, создание продукта и итерация технологического процесса», — говорит Ян Хунлунь, инженер Института перспективных технологий DSEL.
Научная команда провела серию экспериментов по оценке технологий концентрирования солнечной энергии, для чего были выбраны тонкопленочные фильтры и линзы Френеля. Формовку кирпичей решили проводить аддитивными методами — спеканием реголита и его селективным лазерным плавлением. Также на первоначальном этапе пришлось выбрать способы концентрации и передачи энергии.
«Машина требует передачи солнечной энергии с коэффициентом концентрации более 3000 раз, при этом оптоволоконные пучки легко повреждаются из-за перегрева. Мы провели около 100 технологических экспериментов и тестов, разработав новый тип оптоволоконного пучка для передачи энергии, что позволило преодолеть проблемы низкой эффективности и перегрева», — продолжает Ян.
В качестве сырья были протестированы несколько типов имитаций лунного грунта — базальтовый, анортозитовый и чистый анортозитовый.
Инженер показал, как работает устройство. Солнечный свет собирается параболическим зеркалом и передается по оптоволокну в камеру плавления, где обеспечивает нагрев до 1300 °C и выше.
Примечательно, что кирпичи, произведенные этим аппаратом, на 100% состоят из местного лунного грунта без каких-либо добавок. При этом они обладают высокой прочностью и плотностью, что позволяет использовать их не только для строительства домов, но и для создания платформ для оборудования, дорожных покрытий и другой инфраструктуры.
«Хотя аппарат для производства кирпичей уже стал прорывом на этом этапе, для реального строительства домов на Луне предстоит решить множество технических задач», — признал Ян.
По его словам, в экстремальных условиях лунной поверхности (высокий вакуум, низкая гравитация и т. д.) кирпичи из лунного грунта не могут самостоятельно обеспечить строительство жилых структур: «Кирпичи в основном выполняют защитную функцию для поверхности модулей, но для строительства лунных домов их необходимо комбинировать с жесткими модулями, гибкими надувными модулями и другими методами строительства».
По мере постепенного преодоления этих технологических барьеров мечта человечества о «строительстве домов из местных материалов на Луне» станет реальностью, а разработка — первым кирпичиком на пути ней, заключил разработчик.
Будущее строительства на Луне: Китай тестирует кирпичи из лунного грунта в космосе
На Марсе нашли сырье для стройматериалов
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram