Сравнение бетона и реголита - сходства и различия

Автор sychbird, 23.08.2022 12:37:28

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

sychbird

Вынес флуд про бетон и реголит сюда. Хорошо и из темы все это убрать, но сам не могу.
Могёт модератор! ;)

По сути: в составе бетона алюмосиликаты и силикаты кальция в виде гидросиликатов. По происхождению получены гидратацией в бетонном растворе основных минералов цемента: трехкальциевого силиката или алита, двухкальциевого силиката или белита, и алюмоферитового силиката, обозначаемого  как  С4АF.
Еще в составе бетона имеются минералы основные гранитного наполнителя - щебня: кварц, полевой шпат, слюда

Ни по происхождению ни по минералогии, ни по характеристикам кристаллической решетки все эти физико-химические составляющие бетона не совпадают с минералогическим и физико-химическим составом алюмосиликатов и ферро-магниевых силикатов реголита.

Имеется некое валовое сходство химического состава, бех учета минералогической составляющей. 

Для планируемого производства бетона из реголита это валовое сходство имеет второстепенное значение, ибо силы химической связи скрепляющие химические элементы в монолит, в большей степени зависят от кристаллического  строения минералов, чем от их химического состава.
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Старый

Цитата: sychbird от 23.08.2022 12:37:28планируемого производства бетона из реголита
Чиво?
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

sychbird

Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Старый

1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

sychbird

Цитата: Старый от 23.08.2022 16:55:06
Цитата: sychbird от 23.08.2022 16:50:21
Цитата: Старый от 23.08.2022 13:18:09
Цитата: sychbird от 23.08.2022 12:37:28планируемого производства бетона из реголита
Чиво?
https://beton-house.com/novosti/kosmicheskij-beton
Чиво?
"Левшу" читал? Или ты опять ружья толченым кирпичём собираешься чистить?
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Старый

Цитата: sychbird от 23.08.2022 20:00:16ты опять ружья толченым кирпичём собираешься чистить?
Чиво?
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

sychbird

#6
Цитата: Старый от 23.08.2022 21:48:42
Цитата: sychbird от 23.08.2022 20:00:16ты опять ружья толченым кирпичём собираешься чистить?
Чиво?
Чиво, Чиво, Чиво - сан.
Дали  Старому банан
Он его разгрызть не смог
Утомился, занемог.
Нужно гейшу звать к нему
Чакры выдраить ему!
 ;D
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Старый

Цитата: sychbird от 24.08.2022 14:20:06
Цитата: undefinedЧиво?
Чиво, Чиво, Чиво - сан.
Дали дали Старому банан
Он его разгрызть не смог
Утомился, занемог.
Нужно гейшу звать к нему
Чакры выдраить ему!
Всё?
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

АниКей

beton-house.com

Космический Бетон: Осторожный Взгляд в Будущее



Когда-нибудь и на Луне появятся рукотворные постройки
Когда-нибудь и на Луне появятся рукотворные постройки
Не так давно полеты в космос считались фантастикой, а сегодня мы уже задумываемся о колонизации других планет. Пока только в Солнечной системе, но кто знает, какие прорывы нас ждут в обозримом будущем?
Поэтому ученые уже сейчас задумываются о том, как и из чего возводить здания на Марсе или Луне. И озадачивают космонавтов проведением различных исследований и экспериментов со строительными материалами.

Тестирование цементных растворов в космосе
Пресс-центр NASA сообщил, что компанией Orbital ATK в конце мая текущего года с космодрома Wallops (США) была запущена ракета-носитель Antares. Она вывела на орбиту грузовой аппарат Cygnus с грузом, общий вес которого составил около 3,5 тонн.
Помимо оборудования, провианта и других необходимых космонавтам вещей, он доставил на борт Международной космической станции различные образцы цемента для проведения целой серии лабораторный испытаний.
Эти испытания и тесты должны помочь ученым в решении следующих задач:
  • Понять механизм застывания цементных растворов вне земной гравитации;
  • Разработать новые материалы, пригодные для строительства в космосе, при организации первых поселений сначала на Луне и Марсе, а в далекой перспективе – и на других планетах.
Строительство будущих космических баз планируется вести с использованием современных технологий, а именно – с помощью 3D-принтеров.
Так может выглядеть первая лунная база
Так может выглядеть первая лунная база
Кроме этих образцов астронавты орбитальной станции также получили лабораторию Cold Atom (холодный атом). Она предназначена для проведения экспериментов при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градусов по Цельсию).
Лаборатория холодного атома
Лаборатория холодного атома
Такую температуру будет генерировать специальная холодильная установка. Цель эксперимента – максимальное замедление движения атомов для разработки высокочувствительных квантовых компьютеров, сенсоров и других электронных приборов.
Здания из лунного бетона
Даже если ученым удастся эксперимент по созданию бетона в условиях микрогравитации, доставлять для него исходные материалы с Земли будет нерентабельно и вряд ли целесообразно. Но, изучив поведение уже используемых составов в космосе, они надеются понять, как получить новые формулы бетона, задействовав сырье, добытое на небесном теле.
Пока благодаря относительной близости к нашей планете наиболее разведанной в геологическом отношении является Луна. Несколько её ресурсов представляют особую ценность.
Это:
  • Анортит – минерал, из которого состоит большая часть лунных гор. Встречается он и на Земле, поэтому хорошо изучен.
  • Оксиды железа, которыми богаты лунный грунт и скальные породы.
  • Реголит – сам лунный грунт.
  • Базальт.
  • Водяной лед.
Наличие этих ресурсов в одном месте позволило бы добывать на Луне чистый металлический алюминий и кальций, а также выплавлять сталь и чугун. Дело в том, что анортит очень богат алюминием и кальцием, поэтому для человечества было бы неплохо научиться добывать эти металлы прямо на месте, используя лунные плавильные печи, энергию которым будут давать солнечные батареи.
Основным источником энергии станут солнечные батареи
Основным источником энергии станут солнечные батареи
А необходимое для создания сплавов железо получается при нагревании его оксида до 800 градусов в присутствии водорода, который в большом количестве присутствует в лунном грунте.
Дело за малым: построить доменные печи. Их предполагается делать из базальта. Но для нормальной работы такого завода потребуются административные и жилые здания, как быть с ними? Вот тут и потребуется лунный бетон, над созданием которого и работают современные ученые.
Как и земной, состоять он будет из цемента, заполнителя и воды:
  • В качестве заполнителя будет использоваться реголит;
  • Роль цемента должны исполнить анортит и другие минералы, богатые кальцием;
  • Воду можно получить, растапливая лунный лед.
НАСА уже даже создало лунный бетон, используя реголит, доставленный на Землю астронавтами Аполлона-16 в 1972 году. Результат пока далек от совершенства, но начало положено.
Исследование лунного грунта
Исследование лунного грунта
В планах ученых – создать материал, поглощающий космическую радиацию, и выдерживающий перепады температур от минус 150 до плюс 120 градусов Цельсия. Мало того, лунный бетон планируется укреплять стекловолокном, также производимым на месте из того же анортита, в состав которого входят и силикаты.
Возможно, так будет выглядеть первая лунная деревня
Возможно, так будет выглядеть первая лунная деревня
Стекло потребуется и для создания окон в зданиях. А так как влажность на Луне минимальная, в его составе практически не будет воды, что наделит его лучшими оптическими свойствами, чем у стекла, производимого на Земле.
Возможно, не всем из нас суждено увидеть первые лунные или марсианские поселения даже на фотографиях. Но их проектированием уже сейчас занимаются лучшие умы нашей планеты.
А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!

АниКей

baurum.ru

ВАКУУМИРОВАНИЕ БЕТОНА | Справочник строителя | Специальные методы бетонирования



ВАКУУМИРОВАНИЕ БЕТОНА
Для процессов гидратации цемента необходимое количество воды составляет не больше 20% его массы. Остальное количество воды затворения служит для придания бетонной смеси определенных технологических свойств, главным образом подвижности. В процессе твердения эта часть воды, испаряясь, оставляет после себя в бетоне поры, понижающие его плотность, непроницаемость и сопротивление истираемости.
Для устранения этого недостатка в условиях строительной площадки применяют специальный метод воздействия на бетонную смесь в процессе укладки - вакуумирование, заключающееся в механическом удалении при помощи разреженного воздуха части воды затворения и воздуха из свежеуложенной бетонной смеси. В результате чего повышается конечная прочность бетона на 20-25% и уменьшается пластическая усадка. За счет большей плотности вакуумированного бетона (до 20%) сокращается капиллярный подсос, что увеличивает водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.
Для проведения вакуумирования между опалубкой и бетоном устраивают тонкую воздушную полость, в которой при помощи вакуум-насоса создают вакуум. Полость создают прокладкой двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности опалубки.
Чтобы предотвратить унос из бетонной смеси цементных частиц, всю поверхность сетки, обращенную к бетону, покрывают фильтрующей тканью.
Удаленные из бетонной смеси вода и воздух поступают через отверстие в центре вакуумполости в трехходовой кран, далее - в гибкий всасывающий рукав, соединенный с коллектором, затем - в водосборники.
В зависимости от типа бетонируемой конструкции вакуумирование проводят сверху либо сбоку. Горизонтально протяженные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды, оболочки, подготовки под полы и т.п., вакуумируют сверху, применяя легкие переносные вакуум-щиты площадью до 1 м2. Их укладывают с небольшим зазором на выровненную открытую поверхность уплотненного бетона и проводят вакуумирование.
После окончания процесса на поверхность щита в специально усиленные места ставят вибратор и сообщают колебания частицам бетонной смеси, в результате чего устраняется направленная пористость и бетон приобретает плотную структуру.
Стены, колонны и другие высокие конструкции вакуумируют со стороны боковых поверхностей. Обычную опалубку оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, затем по мере укладки бетонной смеси включают соответствующую вакуумполость и производят вакуумирование. После вакуумирования слой дополнительно вибрируют. Процесс вакуумирования с вибрированием должен быть окончен до начала схватывания бетона.
Продолжительность вакуумирования зависит от степени разрежения в вакуумполости, состава, плотности и подвижности бетонной смеси, толщины вакуумированной конструкции. Так, для бетона класса В15 с подвижностью 4-6 см при разрежении 70 кПа, температуре смеси 20°С продолжительность вакуумирования слоев толщиной 10, 20 и 30 см соответственно составляет 10, 25 и 55 мин.
Схема вакуум-установки
Рисунок 1. Схема вакуум-установки: 1 - вакуум-щит, 2 - соединительные всасывающие рукава, 3 - коллектор, 4 - магистральная всасывающая линия, 5 - переносный водосборник, 6 - стационарный водосборник, 7 - вакуум-насос, 8 - вакуум-полость
А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!

Старый

Кислород и воду из бетона получать будем?
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Юрий Темников

Цитата: Старый от 24.08.2022 15:45:46Кислород и воду из бетона получать будем?
На Земле?? :o :o Совсем процессор переклинило? :-\
Вначале было СЛОВО!И Такое......что все галактики покраснели и разбежались.

Старый

Цитата: Юрий   Темников от 24.08.2022 17:16:36
Цитата: Старый от 24.08.2022 15:45:46Кислород и воду из бетона получать будем?
На Земле?? :o :o Совсем процессор переклинило? :-\
Чего, не попробовав на Земле сразу на Луну?  ??? :(
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

serdceed1

Цитата: sychbird от 23.08.2022 12:37:28Вынес флуд про бетон и реголит сюда. Хорошо и из темы все это убрать, но сам не могу.
Могёт модератор! ;)

По сути: в составе бетона алюмосиликаты и силикаты кальция в виде гидросиликатов. По происхождению получены гидратацией в бетонном растворе основных минералов цемента: трехкальциевого силиката или алита, двухкальциевого силиката или белита, и алюмоферитового силиката, обозначаемого  как  С4АF.
Еще в составе бетона имеются минералы основные гранитного наполнителя - щебня: кварц, полевой шпат, слюда

Ни по происхождению ни по минералогии, ни по характеристикам кристаллической решетки все эти физико-химические составляющие бетона не совпадают с минералогическим и физико-химическим составом алюмосиликатов и ферро-магниевых силикатов реголита.

Имеется некое валовое сходство химического состава, бех учета минералогической составляющей.

Для планируемого производства бетона из реголита это валовое сходство имеет второстепенное значение, ибо силы химической связи скрепляющие химические элементы в монолит, в большей степени зависят от кристаллического  строения минералов, чем от их химического состава.
И все таки бетон лучше.

salinacowan


АниКей

Цитироватьновости космоса https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20221026100147
Октябрь 2022 года

280 2
26 октября 2022 19:02:23
Исследователи создают реголитовые кирпичи, которые можно использовать для строительства базы на Луне
В рамках программы НАСА «Артемида» планируется построить на Луне базу, в которую будут входить современная лунная кабина, ровер и мобильный дом. База потенциально может быть построена из кирпичей, сделанных из лунного реголита и соленой воды.

Адъюнкт-профессор Ранаджай Гош из Калифорнийского университета и его исследовательская группа обнаружили, что напечатанные на 3D-принтере кирпичи из лунного реголита способны выдерживать экстремальные условия космоса и могут быть использованы для космических строительных проектов.

Результаты их экспериментов подробно описаны в недавнем выпуске журнала Ceramics International.

Для создания кирпичей команда Гоша использовала комбинацию 3D-печати и технологию binder jet (BJT), аддитивного метода производства, при котором жидкий связующий агент наносится на слой порошка. В экспериментах Гоша связующим веществом была соленая вода, а порошком - реголит, изготовленный лабораторией Exolith Калифорнийского технологического института.

В результате процесса BJT получились цилиндрические кирпичи, которые затем обожгли при температуре около 1200° С для получения более прочной структуры. Кирпичи, выпеченные при низких температурах, крошились, но те, которые подвергались воздействию высоких температур, были способны выдерживать давление, в 250 миллионов раз превышающее атмосферное давление Земли.

Гош говорит, что эта работа прокладывает путь для использования BJT при создании материалов и конструкций в космосе. Полученные результаты также демонстрируют, что внеземные сооружения могут быть построены с использованием ресурсов, найденных в космосе, что может резко сократить необходимость транспортировки строительных материалов для таких миссий, как «Артемида».

«Это исследование вносит свой вклад в продолжающиеся дебаты в сообществе исследователей космоса о нахождении баланса между использованием внеземных ресурсов на месте и материалов, транспортируемых с Земли», – говорит Гош. – «Чем дальше мы будем развивать методы, использующие реголит, тем больше возможностей у нас будет для создания и расширения баз на Луне, Марсе и других планетах в будущем».
;)
А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!

АниКей

А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!

Oreshek-01

Мне кажется реголит будут использоваться уже на обитаемых ,а не на посещаемых базах.
Я слежу за космос достаточно чтоб знать что и это перенесут вправо.

Михаил

Цитата: АниКей от 27.10.2022 08:48:41способны выдерживать давление, в 250 миллионов раз превышающее атмосферное давление Земли
250'000'000 кг/см2
Сталь (не конструкционная) 7'000 кг.см2
когда испытывают бетонные кубы на прессах - ломается бетон, а не пресс.
Возможно опечатка или атмосферное давление Луны, а не Земли ;)

АниКей


vk.com

Как НАСА планирует расплавить Луну— и строить на Марсе

Расплавленный реголит, напечатанный на 3D-принтере, может стать способом строительства на Луне и Марсе.
ХАРИ ДЖОНСОН, WIRED.COM - 24.05.2023, 17:17
Первоисточник

Марсианскую дюну Альфа - первое сооружение, построенное для НАСА командой планетарных автономных строительных технологий
Марсианскую дюну Альфа - первое сооружение, построенное для НАСА командой планетарных автономных строительных технологий "Луна-Марсу".
В июне экипаж из четырех человек войдет в ангар Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, штат Техас, и проведет один год внутри здания, напечатанного на 3D-принтере. Сделанный из суспензии, которая до высыхания выглядела как аккуратно уложенные полоски мягкого мороженого, Mars Dune Alpha имеет помещения для экипажа, общую жилую площадь и специальные зоны для оказания медицинской помощи и выращивания продуктов питания. Пространство площадью 1700 квадратных футов, цвета марсианской почвы, было спроектировано архитектурной фирмой BIG-Bjarke Ingels Group и напечатано в 3D компанией Icon Technology.
Эксперименты внутри сооружения будут сосредоточены на проблемах с физическим здоровьем и поведением, с которыми люди столкнутся во время длительного пребывания в космосе. Но это также первое сооружение, построенное для миссии НАСА командой по технологии планетарного автономного строительства «Луна-Марс» (MMPACT), которая сейчас готовится к первым строительным проектам на планетарном теле за пределами Земли.
Когда человечество вернется на Луну в рамках программы НАСА «Артемида», астронавты сначала будут жить в таких местах, как орбитальная космическая станция, лунный спускаемый аппарат или надувные наземные среды обитания. Но команда MMPACT готовится к строительству устойчивых, долговечных сооружений. Чтобы избежать высокой стоимости доставки материала с Земли, которая потребовала бы огромных затрат на ракеты и топливо, это означает использование уже имеющегося реголита, превращение его в пасту, которую можно напечатать в 3D тонкими слоями или различной формы.
Первый проект команды за пределами планеты предварительно запланирован на конец 2027 года. Для этой миссии роботизированная рука с экскаватором, которая будет прикреплена к борту лунного модуля, будет сортировать и укладывать реголит, говорит главный исследователь Корки Клинтон. Последующие миссии будут сосредоточены на использовании полуавтономных экскаваторов и других машин для строительства жилых помещений, дорог, теплиц, электростанций и защитных экранов, которые будут окружать пусковые площадки ракет.
Первый шаг к 3D-печати на Луне будет включать использование лазеров или микроволн для расплавления реголита, говорит руководитель группы MMPACT Дженнифер Эдмунсон. Затем она должна остыть, чтобы дать возможность газам выйти; в противном случае материал может покрыться дырами, как губка. Затем материал можно напечатать в желаемые формы. Способ сборки готовых деталей все еще решается. Чтобы уберечь астронавтов от опасности, Эдмансон говорит, что цель состоит в том, чтобы сделать строительство как можно более автономным, но она добавляет: «Я не могу исключить использование людей для обслуживания и ремонта нашего полномасштабного оборудования в будущем».
Одна из задач, стоящих сейчас перед командой, заключается в том, как превратить лунный реголит в строительный материал, достаточно прочный и долговечный, чтобы защитить человеческую жизнь. Во-первых, поскольку будущие миссии Artemis будут проходить вблизи южного полюса Луны, реголит может содержать лед. И, во-вторых, у НАСА нет куч настоящей лунной пыли и камней для экспериментов — только образцы с миссии «Аполлон-16».
Поэтому команде MMPACT приходится создавать свои собственные синтетические версии лунного грунта.
Эдмансон хранит в своем офисе около дюжины комбинаций того, что НАСА ожидает найти на Луне. Рецепты включают различные смеси базальта, кальция, железа, магния и минерала под названием анортит, который в природе не встречается на Земле. Эдмансон подозревает, что белый и блестящий синтетический анортит, разрабатываемый в сотрудничестве со Школой горного дела штата Колорадо, является представителем того, что НАСА ожидает найти в лунной коре.
Тем не менее, хотя команда считает, что они могут проделать «достаточно хорошую работу» по сопоставлению гео-химических свойств реголита, говорит Клинтон, «очень сложно определить гео-технические свойства, форму различных крошечных кусочков заполнителя, потому что они образовались в результате столкновений с метеоритами и всем, что попадало на Луну за 4 миллиарда лет».
При строительстве на Луне необходимо учитывать другие факторы X, и многое может пойти не так. Гравитация намного слабее, есть вероятность лунных землетрясений, которые могут создавать вибрации продолжительностью до 45 минут, а температура на южном полюсе может достигать 130° по Фаренгейту при солнечном свете и до -400° ночью. Абразивная лунная пыль может забивать соединения механизмов и приводить к резкой остановке оборудования. Во время миссий «Аполлон» реголит повредил скафандры, а вдыхание пыли вызвало у астронавтов симптомы, похожие на сенную лихорадку.
Строительство Mars Dune Alpha, тестовой среды обитания в Техасе, имело еще больший X factor: человеческая раса никогда не привозила образец марсианской почвы обратно на Землю, поэтому Icon пришлось имитировать материал, основываясь на прогнозах того, из чего он сделан — например, что он богат базальтом. (Они называют свой строительный материал «лавакрит».) По словам генерального директора Джейсона Балларда, самой важной частью для чиновников НАСА было правильное соответствие цвета марсианской почвы, чтобы точно имитировать то, каково было бы жить на красной планете.
По его словам, на 3D-печать конструкции ушел месяц. В их процессе используется гигантский принтер с соплом, который выдавливает постоянный запас лавакрита. Они начинают с того, что очерчивают контур конструкции, добавляют слои и наращивают вверх, как свернутый глиняный горшок.
Mars Dune Alpha также является первым сооружением, построенным Icon, с крышей, напечатанной на 3D-принтере. Первоначальный проект предусматривал наклонные полукруги, но конструкцию пришлось обновить, чтобы соответствовать строительным нормам ангара в Хьюстоне. Нынешняя конструкция крыши поднимается вверх, чтобы встретиться в середине конструкции, подобно двум волнам, встречающимся в океане. Icon напечатала панели крыши отдельно, затем добавила их к верхней части конструкции.
«Строительство первого дома человечества на другой планете станет одним из самых амбициозных строительных проектов в истории человечества и поднимет технологии, инженерию, науку и архитектуру на новые высоты», - ответил Баллард WIRED по электронной почте.
У Icon также есть контракт НАСА на 57,2 миллиона долларов на исследования и разработки в области лунного строительства. В рамках этих усилий компания заказала исследование того, как могла бы выглядеть лунная база, построенная в ближайшие 10 лет. Проекты, заказанные Icon и созданные группой Бьярке Ингельса, предусматривают набор торообразных конструкций в форме пончика с твердыми внешними оболочками, которые могли бы защитить экипаж из четырех человек от метеоритов, лунотрясений, радиации и резких перепадов температуры.
Изображение концепции лунной базы, сделанное Icon Technology и группой Бьярке Ингельса, показано сверху.
Изображение концепции лунной базы, сделанное Icon Technology и группой Бьярке Ингельса, показано сверху.
Эксперименты с плавлением реголита в вакуумных камерах составляют сегодня основную часть исследований Icon по строительству лунной среды обитания. Эти камеры имитируют безвоздушные условия на Луне и позволяют исследователям испытывать экстремальные температуры. «Мы думаем, что у нас разработаны основные механические системы», - говорит Баллард, и теперь они пытаются найти баланс между прочностью и хрупкостью материала и добиться внешнего вида, который он называет «лунной керамикой». Наиболее важными переменными в этом процессе тестирования являются параметры мощности лазеров, продолжительность охлаждения и геохимический состав реголита, который может варьироваться в зависимости от местоположения. По его словам, разные материалы имеют разную температуру плавления, поэтому «вы не можете просто появиться и запустить лазер с одинаковой мощностью, где бы вы ни находились, и вы не можете охлаждать его с одинаковой скоростью».
В 2024 году команда MMPACT также проверит свои способности расплавлять реголит в вакуумной камере с использованием лазеров или микроволн. Прямо сейчас они тестируют их по отдельности. «У команды были идеи об использовании обеих технологий вместе, но это займет немного больше времени (и финансирования), которого у нас в настоящее время нет», - написал Эдмансон в электронном письме.
Они также протестируют свою 3D-печать, начав с изготовления деталей посадочной площадки в вакуумной камере. По словам Эдмунсона, эта строительная технология «станет будущим всего», что будет построено на Луне, «но прямо сейчас мы фокусируемся на посадочных площадках, потому что это лучший вариант с точки зрения безопасности инфраструктуры на поверхности Луны и способов ее защиты». Строительство посадочных площадок будет иметь решающее значение для предотвращения попадания пыли, поднимаемой космическими аппаратами, на важные сооружения, такие как радиационные экраны, гаражи и дороги, или на условия посадки в облаках, говорит Эдмунсон. Запуск ракетного двигателя на лунной поверхности без посадочной площадки потенциально может отправить на орбиту частицы, которые могут повредить спутники или орбитальный аппарат Lunar Gateway, который НАСА намерено построить в качестве промежуточной станции для посещения астронавтов.
Примерно через год команда MMPACT проведет генеральную репетицию запланированной миссии на Луну в 2027 году. Снова используя вакуумную камеру, они поместят роботизированную руку с экскаваторным ковшом на слой имитированного реголита размером с детскую песочницу. Целью будет протестировать его возможности сортировки и сбора грунта в условиях, похожих на лунные; они намеренно позволят имитируемому камню мешать ковшу, когда она пытается собрать реголит. Если камень слишком большой, экскаватор должен обойти его, но если он размером с ковш или меньше, его следует отсортировать в разные места — одна куча подходит для плавления, а другая для отходов.
Изучение того, как строить на Луне, может помочь осуществить первую миссию человека на Марс, но выяснение того, как возводить здания в экстремальных условиях из местных материалов, также может окупиться на Земле. Одним из способов является продвижение альтернатив бетону. Бетон изготавливается из таких материалов, как известняк и песок, соединенных вместе с цементом. Производство цемента - процесс, производящий загрязнения, на долю которого приходится 8 процентов глобального углеродного следа. Он также тяжелый, что делает его непригодным для строительства вне Земли.
Базирующаяся в Теннесси компания Branch Technology хочет начать использовать протеины в качестве альтернативы цементу, чтобы создать строительный материал, который весит в десять раз меньше бетона. Благодаря партнерству со Стэнфордским университетом и Исследовательским центром Эймса НАСА, они планируют строить сооружения из лунного реголита, который удерживается вместе с бычьими белками, которые были генетически сконструированы для связывания лунных или марсианских почв. Они протестировали свой материал на борту Международной космической станции прошлым летом. «Если бы это могло стать конкретной заменой, то приложений было бы множество и они гораздо менее загрязняли окружающую среду, чем конкретные процессы, которые существуют сейчас», - сказал бывший генеральный директор филиала Платт Бойд на демонстрации компании lunar habitat прошлой осенью.
Подход без цемента может также предложить решения для людей в тех местах на Земле, где бетон импортируется для строительных проектов. «Плавление базальта на Луне и базальта на Гавайях — знаете, это не слишком отличается», - говорит Эдмунсон.
В более широком смысле наука о космической среде обитания с 3D-печатью может помочь сделать строительство жилья на Земле дешевле и быстрее. На этой неделе Icon запускает конкурс с призовым фондом в 1 миллион долларов, в котором командам предлагается спроектировать напечатанные на 3D-принтере дома стоимостью не более 99 000 долларов. Проекты должны иметь по крайней мере одну спальню и одну ванную комнату и соответствовать требованиям жилищного кодекса, поскольку победители могут присоединиться к каталогу планировок домов, предлагаемому Icon.
Строительство в среде, где вы минимизируете то, что привносите, и максимально используете то, что доступно, открывает новые возможности для инноваций, говорит руководитель программы по лунному строительству Branch Technology Дэвид Гудлоу. «Лунная строительная производственная экосистема действительно является теплицей для новых идей и того, как мы думаем о строительстве в самых сложных условиях, в которых когда-либо строили люди», - говорит он. «Мы собираемся придумать новые способы строительства, которые будут лучше из-за этого требования, и это отразится на строительной отрасли в целом».
ЦитироватьЭта история первоначально появилась на wired.com.
Ссылки по теме
ЦитироватьCHAPEA НАСА (исследования состояния здоровья и производительности экипажа) и среда обитания Mars Dune Alpha

А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!