Исследователи из Университета Арканзаса разработали способ создания строительных блоков из чистого лунного реголита с помощью 3D-печати. Эта технология может позволить NASA сократить объем материалов, которые необходимо доставлять с Земли для строительства будущих поселений на Луне.
Технология спекания
Для создания блоков ученые использовали метод селективного лазерного плавления (laser powder bed fusion). Процесс заключается в том, что на плоскую платформу наносится слой мелкого порошка, который затем спекается под воздействием мощного лазерного луча. После этого платформа опускается, наносится новый слой порошка, и цикл повторяется до формирования объекта.
В качестве материала использовался LHS-1 — коммерческий имитатор реголита лунных высокогорий, который по свойствам повторяет образцы, доставленные миссиями «Аполлон» в 1960-х и 1970-х годах. В отличие от земной почвы, лунный реголит не содержит органики и состоит из острых частиц, образовавшихся в результате миллиардов лет ударов астероидов и микрометеоритов о поверхность спутника.
Преимущества и ограничения
Главным отличием данной работы от предыдущих исследований стало отсутствие связующих веществ. Раньше для 3D-печати из реголита требовались специальные добавки, которые пришлось бы транспортировать с Земли. В новом методе порошок спекается сам с собой при использовании источника света относительно низкой мощности.
Ученые напечатали блоки шириной в несколько сантиметров в форме крестов и буквы «H». Такие элементы можно соединять друг с другом по принципу LEGO для возведения более крупных конструкций. Однако блоки из чистого реголита оказались более пористыми и менее прочными, чем те, что создавались с применением связующих компонентов.
По словам одного из авторов исследования Коула Маккаллума, созданные структуры могут поддерживать собственный вес, но на данный момент их нельзя использовать для объектов, несущих внешние нагрузки.
Перспективы развития
Старший автор исследования Ван Шоу отметил, что для практического применения технологии требуются дополнительные изыскания. В частности, необходимо изучить, как процесс печати будет протекать в условиях вакуума и микрогравитации, а также оптимизировать механические свойства кирпичей. Тем не менее, ученые полагают, что данный подход может стать эффективным способом создания компонентов для постоянных поселений на Луне.
