Инженеры из Университета Пердью разработали новую концепцию строительства лунной стартовой площадки, которая позволит выдерживать взлёты и посадки тяжёлых ракет, используя лунный реголит в качестве основного строительного материала.
Необходимость в таких площадках обусловлена тем, что реактивная струя двигателей ракеты поднимает огромное количество пыли и камней, что может повредить как саму ракету, так и расположенные рядом объекты лунной базы. Доставка бетона с Земли для строительства традиционной площадки экономически нецелесообразна.
Основная проблема заключается в недостаточной изученности механических и термических свойств лунного реголита, особенно после его спекания – процесса, который планируется использовать для создания прочной структуры. Использование земных симуляторов реголита не даёт полной картины, так как они лишь приблизительно воспроизводят свойства лунного материала.
Авторы работы, тем не менее, предложили метод, основанный на минимальных известных данных о реголите. Они учитывали, что спечённый реголит, вероятно, будет хрупким и более слабым на растяжение, чем на сжатие, а также обладать хорошими теплоизоляционными свойствами. Предполагается, что даже прямое воздействие реактивной струи Starship нагреет плиту площадки лишь на 8 см.
Учёные рекомендуют для 50-тонного посадочного модуля строить площадку толщиной около 0,3 метра. Увеличение толщины может привести к более быстрому разрушению из-за термических напряжений, возникающих в 28-дневном лунном цикле с резкими перепадами температур. Одним из ожидаемых видов разрушения является откалывание небольших фрагментов из-за расширения и сжатия материала.
Авторы подчёркивают важность проведения испытаний непосредственно на Луне, чтобы получить точные данные о свойствах реголита и оптимизировать конструкцию площадки. Строительство и обслуживание, вероятно, будут осуществляться с помощью роботов, управляемых дистанционно. Полученные данные о деформации площадки под нагрузкой и в условиях экстремальных температур позволят разработать стратегии предотвращения образования трещин и повысить надёжность конструкции.