Когда вы будете жить на Луне, вашим единственным вариантом вернуться на Землю или отправиться на Марс будет какая-нибудь ракета. Но каждый запуск будет поднимать адский шторм мусора. Строительство стен для сдерживания всего этого беспорядка может однажды пасть жертвой автономных марсоходов.
Во время миссии Apollo 12 в 1969 году астронавты привезли части спускаемого аппарата Surveyor III, которые были сброшены на поверхность Луны в начале 1967 года. Когда эти части были исследованы, это выявило проблему с лунными прилетами и отлетами — ракеты, которые перевозят людей и грузы на поверхность и с нее, поднимают много реголита, который фактически повредил посадочный аппарат. Фактически, предполагается, что посадки на Луну могут повлиять на лунную среду в тысячах метров от фактического места посадки.
Миссия NASA Artemis направлена на создание колонии на Луне и будет использовать Starship Human Landing System (HLS) от SpaceX для перевозки колонистов между орбитальным шлюзом и поверхностью Луны. Это означает, что в ближайшие годы будет поднято много пыли, и ее сдерживание для защиты мест обитания и другого чувствительного оборудования станет ключевой частью головоломки лунной жизни.
Идея возведения стен вокруг стартовых и посадочных площадок уже рассматривалась ранее, и среди возможных решений были микроволновый нагрев поверхностного грунта для создания лунных кирпичей и использование 3D-печати для создания структур из паст, изготовленных из лунного грунта. Но согласно новому исследованию под руководством Йонаса Вальтера, существует более дешевый и лучший способ создания взрывозащитных экранов, который не требует преобразования лунных материалов во что-то другое. Вальтер работал в Институте робототехники и интеллектуальных систем ETH Zürich и в Центре космоса и обитаемости в Берне. Сейчас он работает в швейцарской лаборатории Venturi, которая изучает проекты лунных вездеходов.
Вальтер и его коллеги предлагают просто сложить валуны с лунной поверхности, чтобы сделать каменные стены, которые могли бы удерживать обломки взрыва. Он говорит, что такой проект может быть легко реализован автономными вездеходами, такими как экскаваторы HEAP, продемонстрированные ETH Zurich в прошлом году, которые вы можете увидеть в действии в следующем видео.
Автономный экскаватор возводит шестиметровую сухую каменную стену
Команда Уолтера утверждает, что такой подход будет на два порядка более энергоэффективным, чем ранее предложенные идеи. Это потому, что простое использование существующих валунов не требует транспортировки каких-либо материалов — кроме марсоходов — на поверхность Луны. Также не требуется нагревание или преобразование лунных грунтов в строительные материалы.
Исследователи изучили возможность строительства своих щитов от взрыва валунов в двух областях на Луне: на плато Аристарха и на соединительном хребте Шекелтона-Хенсона. Их расчеты были сосредоточены на строительстве защитных колец радиусом 50 метров (164 фута), окружностью 314 м (1030 футов) и высотой 3,3 м (10,8 фута). В обеих областях марсоходам пришлось бы преодолевать до 1000 км (621 милю), чтобы собрать валуны. Принимая во внимание все эти факторы и учитывая время, необходимое марсоходам для зарядки и спячки в течение лунной ночи, команда полагает, что стена щитов может быть построена минимум за 126 земных дней.
Команда признает, что одной из проблем предлагаемого метода является то, что укладка валунов приведет к образованию небольших зазоров между ними, через которые может вытечь реголит. Поэтому эти щели необходимо будет заделать с помощью более мелких камней, реголита или других материалов. Тем не менее, исследователи считают, что план стоит рассмотреть как часть набора методов строительства, которые, несомненно, будут использоваться на Луне, особенно из-за потенциальной экономии энергии, которую он обеспечивает.
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Space Technology.
