|
Люди могут строить за пределами Земли
|
|
|
|
Поскольку космические агентства и частные компании стремятся обеспечить устойчивое присутствие человека на Луне, фундаментальная проблема заключается в том, как создать мощную и долговечную инфраструктуру, не доставляя все материалы с Земли. Новое исследование, проведенное Университетом Райса, указывает на неожиданное решение — превратить одно из самых стойких препятствий на Луне, ее абразивную пыль, в ценный строительный ресурс. Исследование показывает, что имитатор лунного реголита, земной аналог мелкодисперсной абразивной пыли Луны, может быть использован для упрочнения современных композитных материалов. Работа, опубликованная в журнале Advanced Engineering Materials, также была отобрана для обложки последнего номера журнала. Исследованием руководил Денижан Явас, доцент кафедры машиностроения в Rice, в сотрудничестве с Ашрафом Баставросом из Университета штата Айова.
|
|
|
|
"Эта работа началась с простого, но важного вопроса", - сказал Явас. "Лунная пыль обычно рассматривается как серьезное препятствие для исследований из-за ее абразивности и повсеместного распространения. Мы спросили, можно ли вместо этого использовать тот же самый материал в качестве ресурса — что-то, что действительно могло бы улучшить эксплуатационные характеристики конструкционных материалов".
|
|
|
|
Исследователи изучили, как имитатор лунного реголита может быть включен в армированные волокнами полимерные композиты - класс легких материалов, уже широко используемых в аэрокосмической промышленности и высокопроизводительной технике. Благодаря использованию имитатора в качестве упрочняющей фазы они добились ощутимого повышения прочности, вязкости и стойкости к повреждениям при увеличении производительности до 30-40%.
|
|
|
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что вы можете взять материал, который по своей сути является сложным, и преобразовать его во что-то конструктивно полезное", - сказал Явас. "Этот сдвиг в перспективе имеет решающее значение для устойчивого строительства за пределами Земли и обеспечения долгосрочных исследований".
|
|
|
|
Идея возникла в результате более ранней работы, направленной на создание наноразмерных полимерных поверхностей, предназначенных для отражения лунной пыли. По мере того, как команда работала над уменьшением опасностей, связанных с этим материалом, в поле зрения появилась более широкая возможность.
|
|
|
|
"Вместо того, чтобы просто пытаться уберечь лунную пыль, мы начали думать о том, как ее использовать", - сказал Явас. "Это привело нас к идее встраивания ее непосредственно в композитные системы в качестве усиления".
|
|
|
|
Последствия выходят за рамки лабораторных испытаний. Легкие, высокоэффективные композиты, усиленные лунным материалом, могли бы сыграть ключевую роль в создании мест обитания, защитных барьеров и другой инфраструктуры, необходимой для устойчивого присутствия человека на Луне.
|
|
|
|
Исследователи подчеркнули важность снижения зависимости от материалов, поставляемых с Земли, отметив, что одним из самых больших препятствий в освоении космоса является стоимость и логистика их транспортировки. Если инженеры смогут использовать то, что уже доступно на поверхности Луны, это значительно повысит осуществимость более длительных миссий и развитие инфраструктуры.
|
|
|
|
"Наше долгосрочное видение заключается в разработке материалов, которые были бы не только высокоэффективными, но и глубоко интегрированы с окружающей средой, в которой они производятся", - сказал Явас. - Для Луны это означает максимальное использование лунного реголита для создания устойчивой, масштабируемой инфраструктуры".
|
|
|
|
Источник
|
