Общественные и частные команды готовятся к строительству Луны

Несмотря на враждебную среду как для людей, так и для машин, ученые находятся на пути к тому, чтобы воплотить 3D-печатные конструкции на Луне в реальность.

Последний раз Соединенные Штаты отправляли астронавтов на Луну в 1972 году (на фото выше) в рамках миссии по сбору образцов, развертыванию научных инструментов и изучению вулканических явлений. активность. Перенесемся на 50 лет вперед, и человечество нацелилось на более высокую цель — постоянные поселения на Луне и, возможно, даже на Марсе.

Когда в 1998 году впервые началось строительство Международной космической станции, постоянные сооружения были построены на луна рассматривалась как нечто отдаленное будущее. Но сегодня, по мнению некоторых экспертов, несмотря на проблемы с затратами и защитой окружающей среды, это видение может быть близко к реализации.

Все дело в Луне

Ключ По мнению экспертов, для создания постоянных сооружений на Луне или Марсе используется уже найденный там материал. По данным Fox Business, стоимость доставки строительных материалов в космос для компаний непомерно высока, поскольку сами космические запуски могут стоить 81 миллион долларов на одного астронавта.

Луна также является негостеприимным местом. Помимо нехватки кислорода и низкой гравитации, строителям придется решать множество проблем.

«Вы работаете в вакууме, вы работаете в месте, где экстремальные температуры, жара и холод, а также экстремальные перепады температур, которые вызывают множество проблем для конструкций и оборудования», — сказал Рэймонд «Корки» Клинтон, руководитель проекта НАСА «Технология планетарного автономного строительства Луна-Марс», который работает с компаниями. Например, строительная технологическая фирма Icon из Остина, штат Техас, занимается переносом капитальных сооружений в космос.

Отчасти проблема также связана с лунным реголитом, или лунной пылью, которая состоит из ультрамельчайших зерен, образующихся в результате ударов метеорита о поверхность Луны и разбивающихся снова и снова в течение миллионов лет. лет, по данным НАСА.

Пыль, образующаяся в результате, может двигаться с ураганной скоростью, а также становится острой как бритва. Он прилипает к скафандрам астронавтов, а также к космическим кораблям, и из-за электрического заряда пыли достаточное их количество на ракете может вывести из строя электронику корабля.

«Он проникает во все», — сказал Клинтон. , который имеет докторскую степень в области аэрокосмической техники. «Как мы видели в ходе миссий «Аполлон», он проникает в суставы и очень абразивен. Он попадает на оборудование и может вызвать перегрев или потерю эффективности солнечных батарей».

И как только вы пройдете мимо пыль, есть изменения температуры, чтобы думать о. По данным НАСА, температура на Луне может колебаться от -250 градусов по Фаренгейту в темноте до 250 градусов по Фаренгейту на солнце.

«Это очень негостеприимная среда не только для людей, но и для машин. » сказал Клинтон.

Картинка..

Визуализация от Icon показывает, какие 3D-печатные конструкции, такие как как выглядели бы стартовые и посадочные площадки.

С нуля

Хотя НАСА считает пыль одной из главных проблем устойчивого проживания на Луна, менеджеры проекта Icon видят в этом возможность. Компания, которая использует робототехнику для 3D-печати, программное обеспечение и передовые материалы для создания жилья на Земле, считает, что может использовать лунную пыль для 3D-печати зданий на Луне. В случае успеха астронавты получат все необходимое им сырье, поскольку лунная поверхность покрыта им.

«Мы уделяем большое внимание аддитивному производству, поскольку мы не можем использовать традиционные строительные материалы в космосе, – – говорит Мелоди Яшар, директор по проектированию зданий и характеристикам зданий в Icon, – в электронном письме. «Запуск среды обитания и крупномасштабной инфраструктуры с Земли непомерно дорог, поэтому нам пришлось представить, как мы могли бы создать их на Луне без запуска материалов и связанного со строительством оборудования. Ответ: автоматизированная робототехника и местные материалы».

В прошлом году компания Icon получила от НАСА грант на исследование инноваций в малом бизнесе (SBIR), чтобы начать процесс исследований и разработок космической строительной системы. К проекту присоединились копенгагенская архитектурная компания Bjarke Ingels Group и нью-йоркская компания по космической архитектуре SEarch+.

Программа Icon Project Olympus, получившая финансирование, призвана стать ступенькой в ​​создании постоянные структуры на Луне, которые будут способствовать дальнейшим научным исследованиям.

Часть исследований Icon сосредоточена на тестировании имитатора лунного грунта или макета лунной пыли с использованием различных технологий обработки и печати, согласно релизу. Испытания помогут спроектировать, разработать и продемонстрировать элементы прототипа для возможной полномасштабной системы аддитивного строительства, которая однажды сможет напечатать инфраструктуру на Луне.

Icon уже произвела фурор в сфере 3D-печати на Земле. В августе компания построила казармы площадью 3800 квадратных футов в учебном центре Camp Swift в Бастропе, штат Техас, которые, по ее утверждению, являются крупнейшим сооружением, напечатанным на 3D-принтере в Северной Америке. Icon также объединилась со строительной фирмой Lennar, чтобы в октябре построить сообщество из 100 домов, напечатанных на 3D-принтере.

Проприетарная технология 3D-печати Icon, известная как строительная система Vulcan, имеет длину 15,5 футов, ширину 46,5 футов, и может печатать от 5 до 10 дюймов бетона в секунду, что и использовалось для строительства казарм.

Джулиан Окампо Салазар, старший дизайнер Bjarke Ingels Group, подчеркнул важность автоматизации и независимости для используемых роботов.

«Машины с автоматическим поведением будут иметь ключевое значение», — сказал Салазар. «С архитектурной точки зрения проектирование чего-то, что будут строить люди, сильно отличается от того, что в конечном итоге создадут машины».

Лунная хронология

Согласно дорожной карте программы Artemis, НАСА надеется выйти на путь устойчивого присутствия человека на Луне к 2028 году, хотя некоторые из его высокопоставленных чиновников признают, что достичь поставленных целей будет трудно.

Дорожная карта Icon по строительству быстро развивается. «Мы планируем развернуть нашу первоначальную роботизированную систему для создания горизонтальной и вертикальной инфраструктуры на Луне в течение следующего десятилетия», — сказал Яшар.

Для Клинтона работа НАСА в партнерстве с частным сектором, включая компании таких как Icon и BIG, — имеет решающее значение и станет стандартом для будущих исследовательских миссий в космос.

«[Государственно-частное партнерство] действительно является основой работы, которую мы делаем сейчас при строительстве для поверхности Луны», – сказала Клинтон.

По словам Клинтона, агентство планирует запустить экспериментальные миссии в конце 2026 года. Испытания будут включать в себя экскаватор для сбора лунной пыли, а также другие миссии, которые будут запущены в рамках того же запуска.

«Похоже, что до 2026 года еще далеко. Но с учетом проблем, которые мы обсудили, и подготовки системы конструирования полетов это не так много времени», – сказал Клинтон.