3D Εκτύπωση Σεληνιακών Τοίχων με Εδαφικό Σιμουλάντ Μπορεί να Ενεργεί ως Βάση για Σεληνιακές Βάσεις

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong (HUST) μπορεί να έχουν ξεκλειδώσει τον τρόπο για την κατασκευή βιώσιμων κατασκευών στη σελήνη και πέραν αυτής για ένα κλάσμα του κόστους που απαιτούνταν προηγουμένως. Η νέα концепция περιλαμβάνει τη χρήση μεικτών εδαφών σελήνης για τη δημιουργία τοίχων. Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε.

Δεν Μπορείτε να Χτίσσετε Χωρίς Υλικά;

Αυτή η στρατηγική είναι κρίσιμη για την προγραμματισμένη διεθνή σεληνιακή βάση, καθώς η μεταφορά υλικών κατασκευής και υλικών κατασκευής θα ήταν αδύνατη. Ακόμη και με την τιμή ανά λίβρα για την εκτόξευση ενός αντικειμένου σε τροχιά να μειώνεται σημαντικά από χιλιάδες σε εκατοντάδες τα τελευταία πέντε χρόνια, η ιδέα παραμένει ακατόρθωτη. Συνεπώς, οι κινέζοι ερευνητές στράφηκαν την προσοχή τους στην χρήση των διαθέσιμων υλικών.

Προβλήματα με το Εδαφικό Σιμουλάντ της Σελήνης

Το εδαφικό σιμουλάντ της σελήνης διαφέρει από τη Γη σε πολλούς τρόπους. Η σελήνη υπάρχει στο κενό του διαστήματος και είναι εκτεθειμένη σε κοσμική ακτινοβολία που η ατμόσφαιρα της Γης προστατεύει. Αυτό το μοναδικό και εχθρικό περιβάλλον έχει 1/6η της βαρύτητας της Γης, που σημαίνει ότι τα μικρά σωματίδια που αποτελούν το εδαφικό σιμουλάντ της σελήνης θα παραμείνουν αναπαρασπόμενα για πολύ περισσότερο χρόνο από το εδαφικό σιμουλάντ στη Γη.
Το εδαφικό σιμουλάντ της σελήνης έχει οξείς άκρες σαν γυαλί, είναι εύκολο να διαταραχθεί και μπορεί να πλωρήσει, προσθέτοντας στις δυσκολίες. Για τους ερευνητές, αυτό το εδαφικό σιμουλάντ δημιουργεί μεγάλα προβλήματα με τα μηχανήματα και είναι πολύ επικίνδυνο για τους πνεύμονες. Αν όλα αυτά τα προβλήματα δεν είναι đủ, η σελήνη βιώνει ενεργούς σεισμούς όλη την ώρα. Αυτοί οι σεληνιακοί σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν τεράστιες νεφώσεις σκόνης εδαφικού σιμουλάντ, χειροτερεύοντας την κατάσταση.

Μελέτη για τους Σεληνιακούς Τοίχους

Οι κινέζοι ερευνητές αποφάσισαν να μην φοβηθούν το πιο σημαντικό πόρο στη σελήνη. Αντίθετα, οι συσκευές σχεδιάζουν να μετατρέψουν αυτή τη επικίνδυνη σκόνη σε τοίχους. Αυτοί οι σεληνιακοί τοίχοι θα κατασκευαστούν από einen ιδιοκτησιακό ρομποτικό 3D εκτυπωτή. Αυτή η προσέγγιση θα επιτρέψει στους αστροναύτες να παραμείνουν εστιασμένοι σε πιο σημαντικές εργασίες και να περιορίσουν την έκθεσή τους στην επικίνδυνη σεληνιακή σκόνη.

Οι ερευνητές δημιούργησαν πέντε διαφορετικές προσομοιωμένες συνθέσεις εδαφικού σιμουλάντ της σελήνης ως μέρος της στρατηγικής τους. Τρεις διαφορετικοί τύποι μεικτών εδαφικού σιμουλάντ σχεδιάστηκαν για να μιμηθούν τους verschiedenen τύπους εδαφικού σιμουλάντ που βρίσκονται στη σελήνη. Χαρακτηριστικά, τα δύο основные συστατικά για τη σεληνιακή σκόνη είναι η βασαλτική και η ανορθοσίτη. Και τα δύο βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα ανάλογα με την τοποθεσία. Επιπλέον, η ομάδα χρησιμοποίησε τρεις διαφορετικές προσεγγίσεις σιντερώματος ως μέρος της μελέτης.

Δοκιμή των Σεληνιακών Τοίχων

Οι μηχανικοί δημιούργησαν με επιτυχία προσομοιωμένο εδαφικό σιμουλάντ της σελήνης, και ο ρομποτικός 3D εκτυπωτής τους ήταν σε θέση να πάρει αυτή τη σεληνιακή σκόνη και να δημιουργήσει τοίχους. Αυτοί οι τοίχοι αποτελούνταν από μια ποικιλία διαφορετικών μεικτών, επιτρέποντας στην ομάδα να διεξάγει δοκιμές απόδοσης σε διαφορετικούς τύπους και να καθορίσει την καλύτερη τοποθεσία για την κατασκευή μιας βάσης με βάση το καλύτερο μείγμα υλικών.
Οι ερευνητές δοκίμασαν να δουν το φορτίο που μπορούσε να χειριστεί κάθε μείγμα. Επίσης, οι θερμικές δοκιμές τους επέτρεψαν να καθορίσουν εάν οι τοίχοι μπορούσαν να χειριστούν τις ισχυρές μεταβολές θερμοκρασίας που βιώνει η σελήνη. Αυτές οι μεταβολές θερμοκρασίας μπορούν να είναι πάνω από 100 βαθμούς, που μπορεί να τοποθετήσουν πολλή πίεση στα υλικά κατασκευής καθώς διαστέλλονται και τεντώνουν σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Δοκιμή των Σεληνιακών Τοίχων στο Διάστημα

Οι τοίχοι έχουν ολοκληρώσει τις δοκιμές στη Γη και είναι έτοιμοι να μεταφερθούν στο διάστημα. Συγκεκριμένα, θα υποβληθούν σε δοκιμές απόδοσης στο διάστημα που προγραμματίζεται να αρχίσουν στο κινέζικο διαστημικό σταθμό. Οι τοίχοι προγραμματίζονται να μεταφερθούν στο σταθμό με το εμπορευματικό διαστημικό όχημα Tianzhou-8.
Μόλις βρίσκονται σε τροχιά, οι ερευνητές θα εξετάσουν τις σεληνιακές περιβαλλοντικές συνθήκες και πώς επηρεάζουν την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των σεληνιακών τοίχων. Η ομάδα θέλει να δει εάν η πρόσθετη ακτινοβολία σε συνδυασμό με τις άγριες μεταβολές θερμοκρασίας προκαλεί τους τοίχους να διαλυθούν. Χαρακτηριστικά, οι δοκιμές θα έχουν τους τοίχους σε τροχιά μέχρι τα μέσα του 2025.

Πλεονεκτήματα των Σεληνιακών Τοίχων για τη Βιομηχανία

Είναι εύκολο να δείτε γιατί οι μηχανικοί θέλουν να εργαστούν με τοπικά υλικά αντί να εισάγουν αντικείμενα από τη Γη. Η σελήνη μπορεί να μην έχει πολλά σε αυτήν στην πρώτη ματιά, αλλά η μοναδική χημική σύνθεση του εδαφικού σιμουλάντ της σελήνης έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα καλό υλικό κατασκευής.

Ισχυρότεροι

Σύμφωνα με τα δεδομένα, οι σεληνιακοί τοίχοι ξεπέρασαν τους ομόλογούς τους στη Γη σχεδόν σε όλους τους τρόπους. Ξεπέρασαν το σκυρόδεμα και τους κόκκινους τοίχους όσον αφορά τη διάρκεια ζωής με τα αποτελέσματα των δοκιμών να δείχνουν ότι οι σεληνιακοί τοίχοι είναι σχεδόν 3 φορές ισχυρότεροι. Αυτή η πρόσθετη δύναμη θα μπορούσε να επιτρέψει στους κατασκευαστές να δημιουργήσουν κατασκευές χρησιμοποιώντας λιγότερα υλικά.

Αυτοματοποιημένη Διαδικασία

Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της έρευνας είναι η δημιουργία eines ιδιοκτησιακού ρομποτικού 3D εκτυπωτή που μπορεί να επεξεργαστεί το εδαφικό σιμουλάντ της σελήνης και να δημιουργήσει τοίχους στην τοποθεσία. Αυτός ο ρομποτικός 3D εκτυπωτής θα ήταν ουσιαστικός στην δημιουργία μιας σεληνιακής βάσης χωρίς να θέτει τους αστροναύτες σε άσκοπη κίνδυνο. Ο ρομποτικός 3D εκτυπωτής μπορεί να πάρει το εδαφικό σιμουλάντ, να το συμπιέσει και να το θερμάνει αρκετά για να δημιουργήσει ισχυρούς και ανθεκτικούς τοίχους.

Μοναδικός Σχεδιασμός

Η χρήση προσθετικής κατασκευής στη διαδικασία ανοίγει την πόρτα για περισσότερη εφευρετικότητα και καινοτομία. Ήδη, πολλά проекта 3D εκτύπωσης σπιτιών έχουν δείξει ότι η χρήση περίπλοκων δομικών τοιχωμάτων μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των εξόδων θέρμανσης και των υλικών. Το σεληνιακό περιβάλλον είναι μοναδικό. Ως takový, ο σεληνιακός εκτυπωτής τοίχων μπορεί να δημιουργήσει νέους και πειραματικούς σχεδιασμούς που θα μπορούσαν να αλλάξουν τον κλάδο της κατασκευής.

Ερευνητές των Σεληνιακών Τοίχων

Το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong (HUST) φιλοξένησε τη μελέτη με ηγέτη τον Ding Lieyun. Το έργο είναι ένα μικρό μέρος του μεγαλύτερου διεθνούς ερευνητικού σταθμού σελήνης που ανακοίνωσε η Κίνα νωρίτερα στο έτος. Αυτό το έργο θα δημιουργήσει μια μόνιμη σεληνιακή παρουσία και θα επιτρέψει την διεξαγωγή σε βάθος ερευνών, μικρότερων εκτοξεύσεων διαστήματος και πολλά άλλα.

Εταιρείες που Μπορούν να Ωφεληθούν από τους Σεληνιακούς Τοίχους

Υπάρχουν πολλές βιομηχανίες και εταιρείες που θα μπορούσαν να ωφεληθούν από τις πολλές καινοτομίες που αυτή η έρευνα φέρνει στο τραπέζι. Για παράδειγμα, η καλύτερη κατανόηση του εδαφικού σιμουλάντ της σελήνης, το εύκολο θα είναι για τους ανθρώπους να αποικίσουν τη σελήνη μια μέρα. Ως takový, η μελέτη των σεληνιακών τοίχων δείχνει μια αλλαγή στρατηγικής από τη μεταφορά υλικών για να επιβιώσουν στο να γίνουν αυτονομικοί στην τοποθεσία. Εδώ είναι μια εταιρεία που θα μπορούσε να ωφεληθεί από αυτή τη μελέτη.

Rocket Lab

Η Rocket Lab ξεκίνησε το 2006 ως εταιρεία εκτόξευσης δορυφόρων. Η εταιρεία είναι μέρος μιας κυμαίας διαστημικών πλατφορμών εκτόξευσης που έχουν βοηθήσει στη μείωση της τιμής ανά λίβρα για την εκτόξευση αντικειμένων στο διάστημα. Η εταιρεία ειδικεύεται σε μικρούς δορυφόρους αυτή τη στιγμή, που είναι ένας από τους πιο ενεργούς τομείς της αγοράς.

(RKLB )

Το όχημα εκτόξευσης Electron της Rocket Lab έχει συνεργαστεί με εταιρείες και κυβερνητικές εταιρείες για να τοποθετήσει δορυφόρους στον ουρανό. Τώρα, έχει συμβάσεις με το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ, τη NASA και ήταν καθοριστική στη αποστολή Gateway Pathfinder. Χαρακτηριστικά, η Rocket Lab είναι έτοιμη να δει συνεχής ανάπτυξη φέτος, φτάνοντας σε υψηλά επίπεδα πρόσφατα. Ως takový, θεωρείται एक έξυπνη “αγορά”.

Ακολουθήστε τον Σεληνιακό Δρόμο

Υπάρχει ακόμη πολύ δοκιμή που πρέπει να ολοκληρωθεί πριν οι σεληνιακοί τοίχοι γίνουν μια επίσημη επιλογή. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν παρουσιάσει ένα πειστικό επιχείρημα που εξηγεί γιατί και πώς αυτοί οι τοίχοι θα ωφελήσουν τους ταξιδιώτες της σελήνης. Για τώρα, μπορείτε να περιμένετε να δείτε περαιτέρω έρευνα για την концепция των σεληνιακών τοίχων και πώς θα μπορούσε να βοηθήσει τον άνθρωπο να φτάσει σε νέα προορισμένα.

Μάθετε για άλλα δρομολόγια διαστήματος εδώ.