За останні десятиліття вчені випробували багато різних способів виробництва будматеріалів на Місяці, але переважно вони вимагали різних добавок для міцності, виявлялися енерговитратними або передбачали створення монолітних великих конструкцій. Тепер команда космічних інженерів продемонструвала технологію, яка дозволяє обійтися одним тільки місячним ґрунтом і порівняно ощадливо виготовляти з нього невеликі деталі «конструктора».
Будівництво на Місяці — питання не лише невизначеного та віддаленого майбутнього: його прагнуть вирішити вже в рамках нинішніх планів створення постійних наукових баз на супутнику нашої планети. Звичайно, вони будуть розгорнуті з готових модулів, але знадобиться додатковий захист від радіації, а покриття корпусів станції ґрунтом забезпечило б такий захист.
Пропонуються різноманітні способи вирішення цього завдання. Наприклад, 2020 року європейські інженери показали бетон, який можна було б виготовляти на Місяці. Для нього, крім самого місячного ґрунту, необхідна вода, причому саме в рідкому стані.
У місячних полярних регіонах зберігаються великі поклади водяного льоду. Значить, для виробництва бетону його потрібно видобувати разом з реголітом і розтоплювати в умовах достатнього тиску, інакше в безатмосферному місячному середовищі лід при нагріванні сублімуватиме, тобто переходити відразу в газоподібний стан. Крім того, ця технологія передбачає використання сечі астронавтів для надання матеріалу пластичності.
Дослідники по всьому світу намагаються зробити процес зведення конструкцій з місячної речовини максимально простим та економним. Нещодавно інженери з університетів США та Фінляндії описали свій варіант досягнення цієї мети у статті, доступній на сервері препринтів arXiv.org .
Фахівці створили експериментальну установку, яка виготовляє невеликі «цеглинки» з порошкоподібного реголіту шляхом лазерного спікання: необхідно помістити на робочу платформу тонкий шар цієї речовини, під дією лазерного променя піщинки в ньому скріплюються один з одним і утворюють єдине ціле, далі зверху насипає.
У рамках демонстраційного випробування таким чином зробили кілька кубиків сантиметрового розміру та деталі складніших форм — у вигляді «хреста» та літери «Н». Їх можна з’єднувати один з одним, як при складанні конструктора, тобто без необхідності скріплення за допомогою цементу або чогось подібного.
Інженери використовували як сировину не справжній місячний ґрунт, а його максимально схожий аналог. Побудована установка вимагає в цілому не більше приблизно 120 Вт електроенергії. На Місяці вона могла працювати на невеликому радіоізотопному генераторі. Можна використовувати і сонячні панелі, але потрібно враховувати двотижневі місячні ночі. Реальна «машина» має бути набагато продуктивнішою і вимагатиме набагато більше енергії, але розробники вважають це досяжним.
З іншого боку, вони визнають і проблеми: блоки виходять занадто шорсткими, а це означає недостатньо щільне з’єднання. До того ж виникає питання про міцність виробів: тиск перпендикулярно до шарів — тобто «зверху» — вироби витримують помітно гірше, ніж тиск «збоку».