Niekam jau ne naujiena didžiųjų kosminių agentūrų tikslai nuskraidinti į Mėnulį bei Marsą žmones. Ir ne tik nuskraidinti, bet ir įkurdinti nuolatinėse bazėse. Bet iš ko tokios bazės bus statomos? Juk betono ar plytų neatveši iš Žemės – pernelyg jau didelė tokio malonumo savikaina. Problemos sprendimo būdą pasiūlė JAV fizikų komanda, sukūrusi „Mėnulio plytas“.

Naują medžiagą sukūrė mokslininkai iš Virdžinijos technikos instituto (Virginia Tech). Idėją pasiūlė profesorė Kathryn Logan, jau kurį laiką dirbusi prie naujų tanko šarvų kūrimo. Savų eksperimentų metu ji sumaišė aliuminio pudrą su keramika ir specialioje formoje vykstant cheminiai reakcijai formavosi vientisas junginys. „Vėliau aš pasiūliau, jog panaši patirtis gali praversti kuriant konstrukcines medžiagas Mėnulyje“, - pasakoja profesorė instituto spaudos pranešime.

Tiesa, Mėnulio paviršiuje nebus nei tikros keramikos, nei aliuminio. Tad statybines medžiagas teks gamintis iš vietinio grunto – regolito. Regolitas (Regolith) - tai purus, iš smulkių nuotrupų susidedantis Mėnulio arba planetų paviršiaus viršutinis sluoksnis. Susidaro dėl meteoritų smūgių, didelių temperatūros svyravimų, ultravioletinių Saulės spindulių, kosminių spindulių ir kt. priežasčių.

Žinoma, mokslininkai kol kas neturi pakankamo kiekio regolito, jog būtų galima su juo atlikinėti eksperimentus. Todėl Eric Faierson vadovaujama mokslininkų grupė regolitą pakeitė vulkaninės kilmės pelenais, sumaišytais su įvairiais mineralais ir bazaltu.

Eksperimento metu sumaišytas dirbtinis regolitas su aliuminio pudra ir patalpintas į kaitinamą formą. Mišinį pakaitinus iki 1500 laipsnių Celsijaus, prasidėjo autonominė egzoterminė reakcija (Self-propagating high temperature synthesis - SHS). Reakcijos pabaigoje susiformavo monolitiniai blokai, pritaikomi pastatų statybai (blokų matmenys 130 x 65 x 25 mm, masė – 57 gramai). Be to, iš tokių blokų galima statyti pastatus be sutvirtinančio cemento ar sujungimui naudojamų vinių.

Vėliau studentai tyrinėjo „Mėnulio plytų“ tvirtumą – paaiškėjo, jog pagal atsparumą išoriniam poveikiui, lydiniai mažai kuo nusileidžia betonui (vienas kvadratinis centimetras paviršiaus ploto atlaiko tūkstančio kilogramų apkrovą).

Tokių savybių pilnai pakanka atlaikyti aplinkos poveikiui Mėnulyje, kuriame gravitacijos jėga žymiai mažesnė, nei Žemės. Artimiausiu metu mokslininkai planuoja ištirti šių plytų atsparumą Saulės radiacijai ir taip pat išanalizuoti realią jų panaudojimo galimybę statyboms Mėnulyje.

„Teoriškai galima sukurti ir žymiai didesnių matmenų pavyzdžius, tačiau tokiu atveju didėja įtrukimų tikimybė“, - aiškina Faierson. Tačiau neatmetama galimybė stambius lydinių blokus panaudoti nusileidimo aikštelių, kelių ir apsauginių statinių konstrukcijai.

Kol kas grupė nebandė iš lydinių statyti realaus statinio, tuo labiau, jog ir konkrečios misijų detalės į mėnulį arba Marsą vis dar tėra teoriniame studijų lygyje. Tačiau kad ir kaip būtų planuojamos šios misijos, bent jau vieną iš galimų statybinių medžiagų mokslas jau turės.

Be to, prasidėjusios lydinio formavimosi reakcijos SHS metu į aplinką išsiskiria perteklinė šiluma, kurią mokslininkai galvoja panaudoti elektros energijos gavybai.

Tyrimo rezultatų reikšmingumą įrodo tai, jog mokslininkų grupė jau gavo pirmąjį apdovanojimą iš tyrimų centro PISCES (Pacific International Space Center for Exploration Systems).

Tad jeigu kosminės agentūros pasirinks šią medžiagą kaip statybų priemonę, tuomet astronautams į Mėnulį reikės gabentis tik aliuminio pudrą ir Saulės elementus elektros energijos gavybai. Po to reikės pririnkti reikiamą regolito kiekį, jį sumaišyti su atsivežtiniu aliuminiu ir paleidus pradinę elektros srovę inicijuoti lydinio formavimosi reakciją. Toks statybinių medžiagų gavybos metodas, mokslininkų nuomone, būtų žymiai efektyvesnis už visus kol kas žinomus dabartiniam mokslui.

Plačiau apie išradimą galite paskaityti šiame PDF dokumente.

Tiesa, trumpalaikių misijų metu astronautai galės naudotis kur kas paprastesniais ir greičiau pastatomais „pastatais“ – oro pripučiamomis bazėmis.

Komentarai (8)