Księżyc nie jest specjalnie przyjaznym miejscem do życia. Jego bardzo rzadka atmosfera nie zawiera tlenu. Nie ma na nim ciekłej wody. Na jego powierzchni bywa upiornie gorąco lub lodowato zimno. Zakres możliwych temperatur waha się od ponad stu do minus 130 st. C. Grawitacja zaś jest sześć razy słabsza niż na Ziemi.
To jednak nie wszystko. Planując budowę stałej bazy na Księżycu – co właśnie robi NASA – trzeba wziąć pod uwagę jeszcze jeden kłopot. Być może większy od wszystkich wyżej wymienionych. Jest nim wszechobecny na Księżycu pył, który pokrywa powierzchnię naszego naturalnego satelity. W połączeniu z niską grawitacją może on sprawić przyszłym lunonautom spory kłopot.
Jeśli po powierzchni Księżyca przejedzie łazik, wzbije chmury drobnego pyłu. Jego drobinki są bardzo ostre. Będą się długo unosić, zagrażając wszystkim urządzeniom. Zarówno tym wysłanym tam przez ludzi z Ziemi, jak i zbudowanym na miejscu.
Jak sobie z tym poradzić? „Rozwiązaniem, które uczyniłoby problem mniej dokuczliwym, jest zbudowanie na Księżycu dróg i lądowisk” – napisał międzynarodowy zespół naukowców w pracy opublikowanej w czasopiśmie „Scientific Reports”. Następnie zaś badacze przedstawili swój oryginalny pomysł, jak się do tego zabrać.
Drogi na Księżycu
Opiera się on na założeniu, że na Księżyc będziemy musieli zabrać jak najmniej rzeczy z Ziemi. Jeśli projekt wzniesienia tam stałej bazy ma się powieść, muszą zostać spełnione dwa warunki. Po pierwsze, jak najwięcej potrzebnych rzeczy powinno powstać na miejscu, z materiałów, jakie są na Księżycu. Po drugie, baza powinna w jak największym stopniu działać w trybie obiegu zamkniętego. Czyli, w uproszczeniu, nic nie powinno się marnować.
Tym zasadom podporządkowany jest również pomysł na budowanie księżycowych ulic. Zakłada on, że powinny one powstać z tego samego pyłu, który zagraża ziemskim maszynom i urządzeniom. W jaki sposób? Pył ten można by spiec za pomocą specjalnych soczewek na nieduże kawałki. Z nich zaś następnie należałoby ułożyć utwardzoną drogę. Albo lądowisko, albo jakąkolwiek inną płaską powierzchnię, jakiej mogliby potrzebować mieszkańcy Księżyca.
Laserem w regolit
Czy to wykonalne? Zdaniem autorów pracy ze „Scientific Reports” − tak. Zespół prof. Jensa Günstera, współautora artykułu, przeprowadził pomysłowy eksperyment. Wykorzystano w nim EAC-1A, wyprodukowany przez Europejską Agencję Kosmiczną zamiennik księżycowego regolitu. Naukowcy rozsypali jego warstwę, po czym skierowali na nią wiązkę lasera o mocy 3 kW i średnicy 5 cm. EAC-1A został rozgrzany do temp. 1600 st. C, a następnie spieczony.
Z pomocą lasera badacze „wypiekali” w nim płaskie trójkątne formy, mające około 25 cm. Ich kształt został wybrany tak, by można było je do siebie w miarę ściśle dopasować. W ten sposób powstało coś w rodzaju księżycowych płyt chodnikowych.
Prototyp księżycowych płyt chodnikowych / fot. Jens Günster, BAM
Proces „wypiekania” był dość powolny. Powstanie jednej formy trwało około godziny. To oznacza, że przygotowanie materiału pod kwadratowe lądowisko o boku 10 m zajęłoby 100 dni. – Wydaje się, że to wieczność, ale pomyślmy, ile trwają budowy na Ziemi. Czasami na nowe skrzyżowanie trzeba czekać bez końca – zauważa prof. Günster cytowany przez „Guardiana”.
Zwijane soczewki
Co ważne, na Księżyc wcale nie trzeba by zabierać lasera. By osiągnąć taki sam efekt, jak w laboratorium, wystarczyłyby soczewki Frensela o powierzchni 2,37 m kw. Tej wielkości soczewki skupiłyby tyle światła słonecznego, by rozgrzać pył do odpowiedniej temperatury. Aby dało się je łatwo przetransportować na Księżyc, powinny dać się składać.
Niestety, także one zagrożony byłyby pyłem. Zbierałby się na nich, zmniejszając ich sprawność. Inny kłopot to odpowiednie właściwości fizyczne „płyt chodnikowych”. Te wyprodukowane w laboratorium okazały się prawie tak mocne jak beton, jednak na razie są dość łamliwe. Naukowcy będą teraz starać się sobie z tym poradzić.
Źródła: Scientific Reports, Science Alert, Guardian.
