12 сентября 2022
Исследователи из Вашингтонского университета провели уникальный эксперимент, в ходе которого были выявлены новые свойства марсианского грунта. Данный материал в измельченном виде удалось смешать с титановым сплавом, и в процессе трехмерной печати субстанция превратилась в достаточно прочный состав, который в будущем может быть использован для строительства ракет и их деталей непосредственно в космическом пространстве.
Образцы были изготовлены учеными с использованием от 5 до 100 процентов марсианского реголита, вещества, которое представляет собой черный порошок, по свойствам напоминающий камень с поверхности изучаемой планеты. Команда аспирантов применяла мощное лазерное устройство, которое нагревало сплав до 2000 градусов по Цельсию (3632 градусов по Фаренгейту). После этого расплавленная смесь, состоящая из реголита, металла и керамического материала была сформирована на подвижной платформе в самых разных размерах. В завершении исследователи провели анализ прочности и износостойкости полученных образцов. Результаты эксперимента показали, что детали с 5% имитированным реголитом были достаточно прочными, в то время как конструкции из 100% реголита оказались неустойчивыми и хрупкими. Однако и эти материалы могут быть полезны в качестве протекторов оборудования от радиации и ржавчины.
Амит Бандйопадхьяй, профессор Школы машиностроения и материаловедения WSU, руководитель исследования, отмечает, что революционность открытия заключается в возможности строительства в открытом космосе. Доставка даже несущественного количества материалов на Марс является очень дорогой: челнок NASA, способный перевезти всего один килограмм веса, обходится в 54.000 долларов США. По этой причине все, что можно сделать на другой планете в рамках 3D-печати, будет существенной экономией денег и времени компаний и ученых. Сложность заключается и в невозможности вернуться на Землю самостоятельно, если в результате ошибки или просчетов учеными были забыты какие-либо инструменты. Более того, условия для быстрого создания деталей может спасти жизнь космонавтам в случае неисправности ракет или иного оборудования.
Впервые результативность осуществления данного проекта была показана на примере печати с использованием лунного реголита, имитирующего лунный камень, в 2011 году. С этого момента технология была воспринята и освоена космическими агентствами, а также Международной космической станцией, где теперь присутствуют различные необходимые материалы для экспериментальной деятельности.
Профессор Бандйопадхьяй уверяет, что данные открытия — лишь начало. В будущем более точные и совершенные методы позволят создавать самые прочные, долговечные композиты при помощи трехмерной печати и различных металлов. Это и подобные рассуждения наталкивают нас на осознание очевидно скорой и неизбежной колонизации Марса, ведь у данной планеты присутствует почти все, что необходимо для существования человека. Вопрос остается лишь в наличии естественного магнитного поля, что может быть решено путем создания искусственной его имитации.