Китайская Народная Республика планирует построить на Луне свою исследовательскую станцию. Для реализации этого перспективного проекта в жизнь ученые из Хуачжунского университета науки и технологий (HUST) предложили инновационную технологию, которая предполагает создание строительных материалов непосредственно на нашем спутнике. Китайская команда изготовила кирпичи из искусственного лунного грунта, которые, по их утверждению, значительно прочнее тех, что используются на Земле. Данное открытие может стать ключевым шагом на пути к строительству долговременной инфраструктуры на Луне.
В последние годы естественный спутник Земли вновь стал объектом пристального внимания многих стран не только благодаря своему научному значению, но и как возможная промежуточная база для миссий в дальние уголки Солнечной системы. Однако перед исследователями стоит сложная задача: строительство на Луне требует новых подходов, ведь доставка материалов с Земли обходится чрезвычайно дорого. Поэтому использование местных ресурсов на Луне, так называемая технология ISRU (использование ресурсов на месте), представляет собой перспективное решение. Она позволит значительно снизить затраты на строительство и уменьшить объемы грузов, отправляемых в космос.
В связи с тем, что образцы лунного грунта, привезенные на Землю, слишком дорогие для проведения экспериментов, команда HUST создала в лабораторных условиях пять разновидностей искусственного реголита. Один из них основан на составе грунта, доставленного китайской миссией «Чанъэ-5», который содержит в основном базальт. Другие образцы имитируют регионы Луны, богатые анортозитом. Для изготовления кирпичей ученые использовали три различных метода спекания, исследуя оптимальные варианты создания прочных строительных блоков.
Что кардинально отличает китайские кирпичи от других, например, недавно изготовленных Европейским космическим агентством, так это их конструкция. Вместо использования стандартной формы, напоминающей детали конструктора «Лего», китайские ученые предпочли классическую систему шип-паз. Этот метод значительно увеличивает прочность всей конструкции. Исследования показали, что лунные кирпичи обладают в три раза большей прочностью на сжатие, чем обычные красные кирпичи или бетон, и один квадратный сантиметр этого материала может выдерживать вес до одной тонны.
Китайская государственная новостная служба «Синьхуа» сообщает, что уже в ближайшее время эти экспериментальные кирпичи будут отправлены на космическую станцию «Тяньгун» для проведения испытаний в условиях невесомости. Ученые проверят их механические свойства, термостойкость и устойчивость к радиационному воздействию.
Испытания в космическом пространстве крайне важны, поскольку Луна представляет собой очень суровую среду для любого строительного материала. Несмотря на иллюзию статичности, температуры на поверхности Луны варьируются от 177°C днем до -184°C ночью. Такие экстремальные колебания температуры могут разрушить многие привычные материалы. К тому же, необходимо учитывать постоянное воздействие радиации, удары микрометеоритов и даже лунотрясения.
После завершения всех испытаний, которые планируется осуществить до конца 2025 года, первые образцы лунных кирпичей вернутся на Землю для дальнейшего анализа. Ученые надеются, что уже в ближайшем будущем эти материалы могут быть использованы для строительства станции на Луне. Планы Китая в этом направлении весьма амбициозны: страна объявила о планах построить орбитальную базу вокруг Луны к 2028 году и завершить строительство к 2035 году. Эта база станет платформой для проведения операций на поверхности Луны, включая производство строительных материалов из лунного реголита.
