|
Как использовать лунные ресурсы
|
|
|
|
Материал, недавно открытый и протестированный в Исследовательском центре НАСА имени Гленна в Кливленде, может помочь астронавтам легче упаковывать вещи для будущих полетов на Луну. НАСА изучает способы, с помощью которых исследователи могли бы "жить за счет земли", используя лунные ресурсы, включая плавление лунных пород для извлечения металлов для строительства инфраструктуры и кислорода для топлива и жизнеобеспечения.
|
|
|
|
В рамках программы аспирантуры агентства по исследованию космических технологий доктор Кевин Ю, который сейчас работает технологом в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, объединился с доктором Джеймсой Стоукс, инженером-исследователем материалов в NASA Glenn, чтобы изучить, как различные вещества взаимодействуют с окружающей средой. расплавленная лунная пыль.
|
|
|
|
"Вы могли бы назвать это лавой, потому что в основном это камни, которые измельчаются, а затем плавятся. Это очень коррозийное вещество, которое очень быстро разъедает многие обычно используемые огнеупорные или термостойкие материалы", - говорит доктор Ю.
|
|
|
|
Примерно через шесть месяцев после начала своих исследований Стоукс и Ю поняли, что наткнулись на нечто многообещающее и совершенно новое. После объединения имитированной лунной пыли с соединением под названием оксид скандия и термической обработки смеси в раскаленной печи они обнаружили, что образовался неизвестный материал. Исследователи проверили и перепроверили свою работу, но материал не соответствовал ни одному из более чем 1 миллиона веществ в их базе данных рентгеновского анализа.
|
|
|
|
|
|
|
Ранее ничего из этого материала не изучалось, поэтому команда начала с нуля, измерив химический состав вещества. Чтобы сделать небольшие изолированные образцы и продолжить тестирование их реакции с расплавленной лунной пылью, они использовали специальное оборудование для измельчения и смешивания в своей лаборатории, чтобы измельчить около восьми основных оксидных компонентов в этиловом спирте перед обжигом смеси при температуре более 2900 ° F в печи.
|
|
|
|
"На самом деле это очень классная пудра; она розового цвета, почти как клубничное молоко", - сказал Ю. - В него встроен индикатор цвета, так что к тому времени, когда вы закончите с ним, он приобретет светло-бежевый или коричневый оттенок, и только так вы поймете, что реакция прошла так, как вы хотели".
|
|
|
|
Проанализировав полученные результаты, команда обнаружила, что новое вещество не слишком быстро разъедается расплавленной лунной грязью и может выдерживать высокие температуры, необходимые для его расплавления, — в шесть раз выше, чем в духовке на вашей кухне. Несмотря на то, что он изготовлен из оксида скандия, который может быть дорогостоящим, его стоимость намного ниже, чем у драгоценных металлов, таких как платина, которые обычно используются в подобных высокотемпературных процессах.
|
|
|
|
Выводы исследователей могут помочь повлиять на разработку НАСА будущей технологии, которая позволит извлекать ресурсы из лунных пород, а новый материал может быть использован для изготовления труб или резервуаров, удерживающих расплавленную пыль внутри этой потенциальной технологии.
|
|
|
|
Характеристики нового материала также могут оказаться идеальными для создания покрытий, защищающих детали внутри реактивных двигателей, которые могут нагреваться до таких же высоких температур. Исследователи обнаружили, что он легче, менее плотный и лучше изолирует тепло, чем современные материалы для покрытий.
|
|
|
|
Хотя Ю и Стоукс уже завершили свои первоначальные испытания, они надеются в будущем усовершенствовать материал, чтобы очистить его и сделать еще более доступным для производства. Исследования материалов будут неотъемлемой частью изучения суровых условий на Луне и за ее пределами.
|
|
|
|
"У вас может быть лучшая в мире идея для конструкции или транспортного средства, но если у вас нет материалов, обладающих нужными свойствами, чтобы воплотить ваше видение в жизнь, оно не увенчается успехом, независимо от того, насколько хорошо вы его спроектируете", - говорит доктор Стоукс.
|
|
|
|
Изучение новых материалов также способствует работе НАСА на Земле.
|
|
|
|
"Я думаю, что попытки использовать все, что возможно, с помощью материалов также позволяют добиться большого прогресса на земле. Лучшее понимание материалов для всевозможных применений - это то, что заставляет меня с нетерпением ждать начала работы по утрам", - сказал Ю. "Вот почему я люблю миссию НАСА: она направлена на благо всех".'
|
|
|
|
Источник
|
