В рамках своей лунной программы Artemis NASA обратилось к ученым с просьбой разработать новые методы строительства лунных баз, способных выдержать суровые условия нашего спутника.

Благодаря экспериментам, проведенным специалистами University of Central Florida будущие лунные астронавты смогут использовать для строительства баз кирпичи из лунного реголита и соленой воды. Об этом сообщается в заявлении пресс-службы вуза.

Moon outpost colony. 300ad/iStock

 3D-печатные космические кирпичи

Ранаджай Гхош, преподаватель Department Mechanical and Aerospace Engineering, UCF, и его коллеги обнаружили, что кирпичи, изготовленные методом 3D-печати из лунного реголита - пыли и рыхлых пород с поверхности Луны - способны выдерживать экстремальные условия нашего спутника. Результаты исследования были подробно изложены в недавнем выпуске журнала Ceramics International.

В своей разработке специалисты объединили 3D-печать и технологию Binder Jetting - способ аддитивного производства, при котором жидкое связующее вещество помещается на слой твердых частиц. "Методика Binder Jetting идеально подходит для тугоплавких материалов, которые с трудом поддаются лазерному плавлению", — рассказывает Гхош. "Следовательно, такая технология имеет высокий потенциал для устойчивого производства деталей, компонентов и строительных конструкций на основе реголита".

В своем эксперименте с Binder Jetting исследователи использовали соленую воду в качестве связующего вещества, а порошок выполнял роль лунного реголита.

Ранаджай Гхош и Питер Уоррен демонстрируют космические кирпичи

Реголит и человеческая кровь могут стать основой для будущих космических сред обитания

Сначала учёные напечатали сырые заготовки, которые затем обжигались в печи при температуре до 1200 °C. Это позволило изготовить изделия, способные выдержать давление, в 250 млн. раз превышающее атмосферное давление Земли.

По словам Гхоша, работа команды прокладывает путь для будущих полетов с экипажем с использованием BJT в космосе. Кроме того, результаты исследования показывают, что в космосе можно изготавливать кирпичи из легкодоступных материалов. Это чрезвычайно важное открытие, учитывая тот факт, что транспортировка огромного количества строительных материалов на Луну была бы непомерно дорогой.

"Результаты данного эксперимента являются важным аргументом в продолжающихся дебатах о поиске баланса между использованием внеземных ресурсов на месте и транспортировкой материалов с Земли", — считает Гхош. "Чем дольше мы будем совершенствовать технологии, использующие реголит, тем больше у нас будет возможностей для строительства и развертывания аванпортов на Луне, Марсе и других планетах Солнечной системы".

В прошлом году ученые из Манчестерского университета предложили использовать кровь и мочу астронавтов в качестве связующего вещества для будущего жилья на Марсе. По мнению авторов, такой подход позволит значительно снизить стоимость и увеличить скорость строительства будущих внеземных колоний.

Источники: University of Central Florida, Jouranl Interesting Engineering, Materials Today Bio
1. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006421000442) 
2. (https://interestingengineering.com/science/3d-printed-bricks-withstand-pressures)
3. (https://www.ucf.edu/news/ucf-researchers-create-lunar-regolith-bricks-that-could-be-used-to-construct-artemis-base-camp/)