Без земных добавок: учёные научились печатать прочные конструкции исключительно из лунного грунта
Исследователи из Университета Тулузы достигли значительного прогресса в области космических технологий, разработав метод 3D-печати объектов из аналога лунного грунта без использования земных добавок. Эта инновационная технология может существенно сократить зависимость будущих лунных колоний от дорогостоящей доставки материалов с Земли и упростить освоение нашего естественного спутника.
До недавнего времени большинство методов 3D-печати из лунного реголита требовали использования связующих веществ, таких как полимеры или геополимеры, которые производятся на Земле. Однако команда из Университета Тулузы предложила альтернативный подход, используя лазерное спекание. В своих экспериментах они применяли вулканический базальт BPY, который служит аналогом лунного грунта. Плавя частицы этого материала лазером, учёные смогли создать прочные конструкции без добавления каких-либо земных компонентов.
Ключевым фактором успеха оказался состав порошка. Исследователи обнаружили, что структура частиц значительно влияет на прочность конечного продукта. Полностью кристаллический порошок, имеющий упорядоченную структуру, при спекании выдерживал вдвое больше давления, чем аморфный порошок с беспорядочной структурой. Это открытие позволит подбирать оптимальные смеси для печати несущих конструкций, хотя текущие образцы всё ещё слишком пористы — почти половина объёма состоит из пустот. Для сравнения: прочность таких объектов пока чуть выше обычного кирпича, что недостаточно для лунных условий, где нагрузки, несмотря на слабую гравитацию, остаются значительными.
Ранее Европейское космическое агентство (ESA) тестировало метод «солнечного спекания» BPY, а проект MOONRISE экспериментировал с печатью в условиях невесомости. Однако все эти методы сталкивались с проблемой низкой прочности готовых изделий. Новая работа указывает путь к решению этой проблемы — оптимизацию структуры порошка и параметров лазера. Учёным предстоит определить идеальное соотношение кристаллических и аморфных частиц, а также размеры гранул.
Успех этой технологии может стать основой для автономного строительства на Луне: от жилых модулей до инфраструктуры для добычи ресурсов. Пока метод далёк от совершенства, но с учётом планов NASA и других космических агентств вернуть человека на спутник, такие исследования являются важным шагом к тому, чтобы лунная база стала реальностью.
Каждый килограмм груза, отправляемый в космос, обходится в десятки тысяч долларов, поэтому возможность использовать местные ресурсы для строительства и производства становится критически важной. Технология лазерного спекания лунного грунта может значительно сократить затраты и упростить логистику будущих космических миссий.
В будущем, когда человечество начнёт активно осваивать Луну, такие инновации станут незаменимыми. Они позволят создавать устойчивые и долговечные конструкции, минимизируя зависимость от земных ресурсов и технологий. Это открывает новые горизонты для дальнейшего исследования космоса и создания постоянных баз на других небесных телах.
Подпишитесь на новости в телеграм: https://t.me/itnewsros