Обломки, которые будут образовываться на Луне в результате стартов и приземлений космических аппаратов, могут повредить местную базу. Защитить ее сможет простая каменная стена. Однако ее возведение потребует применения новых технологий.
Каменная стена на Луне
Оборудование для исследования Луны на любой будущей лунной базе подвергается опасности от обломков, которые могут быть выброшены на него следующими лунными аппаратами. И это — не только теория. Зонд Surveyor III был посадочным аппаратом 60-х годов, который повредила ракета Apollo-12.
Было выдвинуто много идей, чтобы ограничить этот риск: от строительства посадочных площадок из расплавленного реголита до 3D-печати противовзрывного щита из подручных материалов. Но в новой статье, опубликованной в журнале Frontiers in Space Technologies, исследователи из Швейцарии предлагают гораздо более простую идею — почему бы не построить защитную стену, сложив кучу камней вместе?
На Луне эта задача не так проста, как кажется. Для этого понадобится автономный экскаватор, чтобы оценить камни, собрать их и сложить друг на друга так, чтобы они не упали. В зависимости от размера камней, с этой задачей мог бы успешно справиться даже малыш, но для робота она оставалась из разряда научной фантастики, по крайней мере до недавнего времени.
Роботизация процесса строительства
В другой статье тех же соавторов описан автономный робот для укладки валунов для использования в строительных проектах на Земле. В ней они показали алгоритм управления, который мог успешно сложить каменную стену, используя валуны среднего размера, полностью автономно. Применение этого метода для строительства на Луне казалось следующим очевидным шагом.
Но сначала экскаватор должен был бы убедиться, что вокруг достаточно камней для эффективного строительства стены. В статье авторы используют данные с Лунного разведывательного орбитального аппарата (LRO), чтобы исследовать распределение валунов на двух потенциальных местах посадки — соединительном хребте Шеклтона — Генсона и плато Аристарха.
Сколько материала потребует каменная стена?
Они также экстраполировали размеры меньших валунов, исходя из пределов разрешения LRO и закона распределения размеров валунов. Окончательное подтверждение поступило в виде данных о плотности породы с другого инструмента на LRO, причем их окончательные оценки совпадают в том, что для автономного экскаватора должно быть достаточно рыхлого материала, чтобы успешно построить противовзрывную стену из валунов местного происхождения.
Расчет количества материала, необходимого для построения противовзрывного экрана, был фактически предварительным шагом к подтверждению наличия достаточного количества валунов. Это также было необходимо для другого важного расчета — понимания того, сколько энергии займет этот процесс по сравнению с альтернативными решениями — обработанными каменными стенами или взлетно-посадочными площадками, нагреваемыми микроволновой печью. По подсчетам авторов, укладка существующих камней в два-три раза менее энергоемкая, чем альтернативные варианты.
Перспективы технологии автономного строительства стен
Это не значит, что не существует препятствий, которые нужно преодолеть. Самое очевидное из них — отсутствие автономного экскаватора, способного работать на Луне. Тот, что использовался в земных экспериментах, был слишком большим, а разработка системы для использования на поверхности Луны, как известно, очень сложна из-за радиации и электростатически заряженных частиц пыли.
Сама идея все еще относительно новая, но достаточно перспективная, учитывая ее преимущества и уже завершенную на Земле демонстрацию подтверждения концепции. И хотя пока не планируется создание автономной скальной стены, существует большая вероятность того, что эта идея может быть реализована и скальная стена будет использована как часть инфраструктуры миссии Artemis.
По материалам phys.org
