Ученые Самарского политеха спекают лунный грунт в микроволновке

Команда ученых под руководством инженера, кандидата наук, доцента кафедры «Химия и технология органических соединений азота» СамГТУ (Самарский государственный технический университет) Александра Пыжова, взяв за основу базальт с Южно-Уральского месторождения, изготовила в лаборатории модель лунного грунта, а сформированные из него образцы запекла в микроволновой печи. Кроме этого, ученые предложили новую технологию изготовления защитного купола для лунных поселений. На первый вариант уникального архитектурного сооружения получен патент, а в стадии подготовки к патентованию уже второй, более эффективный вариант. Результаты последних исследований опубликованы в журнале «Воздушно-космическая сфера». Инициатор всех экспериментов — десятиклассник самарской школы № 64 Илья Янов.

Предполагаемый вес кирпича — 100 земных кг (на Луне эта масса будет в 6 раз меньше).

– Уже многим известно о технологии изготовления кирпичей в лунных условиях при помощи солнечных лучей, — объясняет Александр Пыжов. — Но я думаю, у этого способа есть два очевидных недостатка. Во-первых, день на спутнике длится примерно 15 земных суток, столько же продолжается лунная ночь, в течение которой стационарное гелиолитографическое производство, очевидно, будет простаивать. Также на создание в солнечной печи одного, например, 100-килограммового блока, пригодного для строительства, уходит около пяти часов. Это много.

Технология, использованная политеховскими учеными, позволяет изготавливать кирпичи методом спекания реголита в СВЧ-печи в пять раз быстрее. Прочность кирпичей из имитатора лунного грунта значительно превышает прочность глиняного кирпича, а плотность готового реголитового блока приближается к плотности базальта.

В форму для будущего кирпича засыпают базальт, затем его увлажняют, чтобы сымитировать слипаемость лунного грунта и уплотняют. Готовый образец после сушки помещают в теплоизоляционную камеру (бокс). Такой бокс позволит снизить теплопотери и подольше сохранить температуру, при которой происходит спекание заготовки. Речь идет о 1100-1150 градусах по шкале Цельсия. Бокс закрывают и ставят в микроволновую печь без поворотного столика на 40 минут. Готовый керамический образец затем подвергают испытаниям.

Прежде чем начать работать, обитатели лунной станции должны окружить себя прочным защитным барьером, например, в виде стрельчатого или конического купола, которым ученые отдают предпочтение перед привычной, правильной полусферой.

Реголит толщиной 2-3 метра защитит космонавтов от воздействия солнечной и космической радиации.

В углублении кратера надувается пневмоопалубка, напоминающая воздушный шар, которая затем обкладывается блоками из спеченного реголита. Сверху оболочка покрывается слоем лунного грунта толщиной от четырех до пяти метров, а затем защищается от прямого попадания метеоритов еще одним слоем блоков. Со строительством вполне смогут справиться роботы. Только такая защитная конструкция может защитить обитателей лунной станции от космической радиации и ударов метеоритов массой до 200-300 г.

Испытания моделей различных вариантов куполов, проведенные в Самарском политехе, показали, что при сжатии стрельчатая форма укрытия на 15-18 процентов прочнее модели традиционного купола тех же габаритов.

Самарский политех — опорный университет, мощный научно-образовательный центр и лидер в подготовке элитных инженерных кадров. Ученые ведут разработки практически во всех стратегических отраслях: нефтехимия, добыча и переработка нефти и газа, энергетика, информационные, фармацевтические и пищевые технологии, строительство и архитектура. Кроме этого, университет активно участвует в государственной программе вооружения, в решении стратегических задач региона и реализации значимых проектов федерального значения. Выпускники вуза — известные российские ученые, государственные деятели, руководители ведущих компаний.