Уламки, що будуть утворюватися на Місяці внаслідок стартів і приземлень космічних апаратів, можуть пошкодити тамтешню базу. Захистити її зможе проста кам’яна стіна. Проте її зведення потребуватиме застосування нових технологій.
Кам’яна стіна на Місяці
Обладнання для дослідження Місяця на будь-якій майбутній місячній базі наражається на небезпеку від уламків, які можуть бути викинуті на нього наступними місячними апаратами. І це — не тільки теорія. Зонд Surveyor III був посадковим апаратом 60-х років, який пошкодила ракета Apollo-12.
Було висунуто багато ідей, щоб обмежити цей ризик: від будівництва посадкових майданчиків із розплавленого реголіту до 3D-друку противибухового щита з підручних матеріалів. Але в новій статті, опублікованій в журналі Frontiers in Space Technologies, дослідники зі Швейцарії пропонують набагато простішу ідею — чому б не побудувати захисну стіну, склавши купу каміння разом?
На Місяці це завдання не таке просте, як здається. Для цього знадобиться автономний екскаватор, щоб оцінити каміння, зібрати його і скласти одне на одне так, щоб воно не впало. Залежно від розміру каміння, із цим завданням міг би успішно впоратися навіть малюк, але для робота воно залишалося з розряду наукової фантастики, принаймні донедавна.
Роботизація процесу будівництва
В іншій статті тих самих співавторів описаний автономний робот для укладання валунів для використання у будівельних проєктах на Землі. У ній вони показали алгоритм управління, який міг успішно скласти кам’яну стіну, використовуючи валуни середнього розміру, повністю автономно. Застосування цього методу для будівництва на Місяці здавалося наступним очевидним кроком.
Але спочатку екскаватор мав би переконатися, що навколо достатньо каміння для ефективного будівництва стіни. У статті автори використовують дані з Місячного розвідувального орбітального апарата (LRO), щоб дослідити розподіл валунів на двох потенційних місцях посадки — з’єднувальному хребті Шеклтона — Генсона та плато Аристарха.
Скільки матеріалу потребуватиме кам’яна стіна?
Вони також екстраполювали розміри менших валунів, виходячи з меж роздільної здатності LRO і закону розподілу розмірів валунів. Остаточне підтвердження надійшло у вигляді даних про щільність породи з іншого інструменту на LRO, причому їхні остаточні оцінки збігаються в тому, що для автономного екскаватора має бути достатньо пухкого матеріалу, щоб успішно побудувати противибухову стіну з валунів місцевого походження.
Розрахунок кількості матеріалу, необхідного для побудови противибухового екрана, був фактично попереднім кроком до підтвердження наявності достатньої кількості валунів. Це також було необхідно для іншого важливого розрахунку — розуміння того, скільки енергії займе цей процес порівняно з альтернативними рішеннями — обробленими кам’яними стінами або злітно-посадковими майданчиками, що нагріваються мікрохвильовою піччю. За підрахунками авторів, укладання існуючого каміння у два-три рази менш енергоємне, ніж альтернативні варіанти.
Перспективи технології автономного будівництва стін
Це не означає, що не існує перешкод, які потрібно подолати. Найочевидніша з них — відсутність автономного екскаватора, здатного працювати на Місяці. Той, що використовувався в земних експериментах, був надто великим, а розробка системи для використання на поверхні Місяця, як відомо, дуже складна через радіацію та електростатично заряджені частинки пилу.
Сама ідея все ще відносно нова, але вона має багато перспектив, враховуючи її переваги й уже завершену на Землі демонстрацію підтвердження концепції. Отже, хоча наразі не планується створення автономної скельної стіни, існує велика ймовірність того, що ця ідея може бути реалізована і скельна стіна буде використана як частина інфраструктури місії Artemis.
За матеріалами phys.org
