Немецкие ученые предложили построить дороги на Луне с помощью концентратора солнечного света
Группа ученых из Германии провела эксперимент и выяснила, что проблему лунной пыли, а заодно дорог и посадочных площадок на поверхности нашего спутника можно решить благодаря правильно подобранной линзе, которая сыграет роль концентратора солнечного света, и местного материала — реголита.
Если люди собираются снова высадиться на Луну (после 2025 года, проект «Артемида»), а также построить там базу (к 2030-му, все та же «Артемида»), им нужно будет решить очень важную проблему — лунная пыль. Ее очень мелкие частицы имеют острые грани и обладают абразивными свойствами. Иными словами, колонизаторы столкнутся с облаками острых осколков, способных не только повредить оборудование и технику, но и скафандры, даже проникнуть внутрь них.
Во время полетов американцев на Луну эта проблема уже возникала: скафандры начинали понемногу терять герметичность после первого выхода, пыль наводнила посадочный модуль и создавала затруднения с дыханием у астронавтов.
Одно из решений проблемы — возведение дорог и посадочных площадок с твердым покрытием, что позволит в разы сократить распространение этой пыли. Однако транспортировка материалов с Земли для строительства инфраструктуры на поверхности спутника обойдется дорого, поэтому необходимо разработать способы, позволяющие брать для этих целей местные ресурсы.
Группа ученых из разных университетов Германии под руководством физика Йенса Гюнстера в своей статье, опубликованной в журнале Scientific Reports, рассказала, что смогла подобрать метод высокотемпературной плавки, с помощью которого из реголита можно изготовить прочные конструкции для дорожного покрытия.
Исследователям давно известно, что реголит можно «превратить» в строительный материал, применяя либо солнечный свет, либо лазер. Для этого реголит сперва нагревают, пока он не расплавится, а затем охлаждают. Однако основная проблема заключается в качестве готовой конструкции. Чтобы получить из реголита необходимый строительный элемент, нужно подобрать правильную технологию производства. Если использовать слишком маленький диаметр луча, слишком слабую концентрацию света, неправильно его сфокусировать или, например, выбрать не те мощности и температуры, на выходе может получиться неподходящая деталь — с деформацией.
Гюнстер и его команда попытались выяснить, может ли плавление реголита большим пучком сфокусированного света стать «правильной технологией» создания качественных структур для дорог и посадочных площадок на Луне.
Для эксперимента ученые взяли углекислотный лазер (чтобы воссоздать концентрированный солнечный свет) мощностью до 12 киловатт и диаметром луча до 100 миллиметров, а также мелкозернистый материал EAC-1A — он выступил как имитатор лунного реголита.
После этого физики экспериментировали с мощностями установки и диаметрами лазерного луча, направляя его на EAC-1A, чтобы создать прочный материал. В итоге исследователям удалось подобрать параметры, с помощью которых они смогли получить плотные треугольникоподобные фигуры с полым центром размером 250 на 250 миллиметров. Такие детали ученые создали, применяя выходную мощность лазера в три киловатта и диаметр луча в 45 миллиметров.
Авторы исследования отметили, что новые конструкции могут работать в сцепке, в результате получится твердая поверхность, которую можно уложить на больших участках лунного грунта и затем использовать в качестве площадок и дорог.
«Такую технологию можно воспроизвести на Луне, и туда не нужно отправлять лазер, достаточно линзы, которая действовала бы как концентратор солнечного света. Если учитывать требуемые мощность и диаметр луча, линза должна будет занимать площадь примерно 2,37 квадратного метра», — пояснил Гюнстер.
В любом случае проверить эти выводы можно только одним способом — отправить линзу требуемого размера на наш спутник и воссоздать там эксперимент немецких физиков.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Американские палеонтологи доказали, что предки современных наземных позвоночных развивались без переходной стадии водной личинки. Изучив окаменелости новорожденных животных из каменноугольного периода, ученые не зафиксировали у них наружных жабр и признаков метаморфоза. Выяснилось, что двухфазный жизненный цикл современных земноводных — это позднее эволюционное приобретение, а первые четвероногие вылуплялись из икры миниатюрными копиями взрослых особей.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии