Луна - не просто ближайший небесный сосед Земли. Это также естественная точка для любой миссии, которая будет на Марсе или в последующие годы. Поэтому неудивительно, что космические агентства, такие как НАСА, Роскосмос, ЕКА и Китай, надеются в ближайшем будущем направить туда миссии с экипажем и построить базы, которые можно было бы использовать для пополнения запасов и дозаправки полетов в открытый космос.
До настоящего времени все предложения, касающиеся лунной базы, были сосредоточены на использовании ресурсов на месте (ISRU) и 3D-печати, где роботы будут производить базу из лунного реголита. С этой целью Laser Zentrum Hannover (LZH) и Институт космических систем (IRAS) в Техническом университете Брауншвейга собрались вместе, чтобы разработать лазерную систему, способную превращать лунную пыль в строительные материалы.
Возможность генерировать строительные материалы с использованием местных ресурсов является обязательным условием для будущего освоения космоса. В настоящее время стоимость запуска полезных грузов на Луну по-прежнему непомерно высока - оценивается примерно в 780 000 долларов за килограмм (355 000 долларов за фунт). По этой причине наиболее экономически эффективные планы включают производство всего непосредственно на поверхности Луны.
Примите участие в проекте MOONRISE, который нацелен на объединение лазерной технологии с дизайном ровера. Как Никлас Гердес, научный сотрудник из
«Мы хотим принести на Луну лазерную систему, которая должна плавить лунную пыль, так называемый реголит. Таким образом, мы бы сделали первый шаг, чтобы вывести Аддитивное производство, то есть 3D-печать, на Луну ».
Как
Как и различные концепции 3D-печати, которые сейчас исследуются, идея заключается в том, чтобы превратить лунный реголит в расплавленную керамику. Эта вязкая жидкость затем распечатывается и замерзает при контакте с холодной лунной средой, образуя основания, стены и внутренние части конструкций. Этот метод является одним из возможных способов, которыми ЕКА планирует построить свою предлагаемую Международную Лунную Деревню, лунную базу, которая будет действовать как духовный преемник МКС.
План состоит в том, чтобы запустить MOONRISE на борту первого полета, предоставленного
Оказавшись там, MOONRISE будет использовать свой лазер для плавления реголита в заранее определенные структуры (процесс, который будет записываться с использованием камер высокого разрешения). Если лунный эксперимент окажется успешным, исследовательская группа ожидает, что технология будет расширена для создания целых лунных инфраструктур, таких как фундаменты, пути и посадочные поверхности.
Это будет кульминацией испытаний, которые проводились в течение девяти месяцев при финансировании, предоставленном Фондом Volkswagen, который посвящен поддержке самых современных исследований. Как объяснил профессор IRAS Энрико Столл, это также станет кульминацией многолетней напряженной работы и прибыльного сотрудничества.
«IRAS и LZH работают вместе над базовым процессом для технологии MOONRISE с 2015 года», - сказал он. «Теперь, благодаря проекту, у нас есть возможность впервые в истории продемонстрировать производство добавок за пределами Земли и земной орбиты».
Результаты предыдущих испытаний являются многообещающими, в ходе которых были проверены лазерное оборудование и оптика системы. Научная группа также использует материалы, которые становятся все более похожими на лунный реголит, чтобы увидеть, способен ли лазер плавить их. В настоящее время команда работает над тем, чтобы встроить лазер в грузовой отсек лунного ровера, чтобы он мог стрелять из нижней части.
После завершения процесса интеграции вся система будет протестирована, чтобы выяснить, сможет ли она выдержать путешествие в космосе, где она подвергнется физическим потрясениям, связанным с запусками и огромными перепадами температур. Другие тесты связаны с тем, как лазер будет работать в условиях низкой гравитации. Профессор Людгер Овермейер, председатель научного управления ЛЖ, сказал:
«Благодаря недавно открытому исследовательскому центру HITec (Ганноверский технологический институт) и« Лифту Эйнштейна », мы располагаем необходимой инфраструктурой в столичном регионе Ганновер-Брауншвейг, чтобы в будущем проводить масштабные космические исследования. С лифтом Эйнштейна можно моделировать окружающие и гравитационные условия Луны. Эксперименты в этом крупномасштабном исследовательском подразделении в таких условиях, как на Луне, создают прочную основу для необычного проекта ».
«Запланированное прямое доказательство того, что мы можем обрабатывать лунный реголит с помощью уже имеющихся аппаратных компонентов, имеет решающее значение для планирования будущих миссий», - сказал Стефан Линке, инженер IRAS. «Таким образом, более масштабные и устойчивые проекты на поверхности нашего космического соседа становятся возможными. «
Независимо от результатов лунных испытаний, проект обязательно предоставит ценные научные и технические данные, касающиеся жизнеспособности 3D-печати на Луне. В конце концов, эти и другие тесты помогут проинформировать обо всех будущих усилиях по созданию Международной Лунной Деревни и любых других лунных форпостов, которые будут построены в ближайшие десятилетия.
