Строительство зданий на Луне в земных условиях, используя базальт и полимеры, отрабатывают в Московском авиационном институте (МАИ), рассказали ученые института, 5 сентября сообщают Известия.

Базальт выбран потому, что он наиболее похож на лунный грунт — реголит. Массовая доля земного аналога в разрабатываемом строительном материале составляет 90%, оставшиеся 10% приходятся на полимеры. Такая пропорция компонентов является перспективной, поскольку основной материал будет браться на Луне, а доставка полимеров с Земли сведется к минимуму.

Фото:  мф Незнайка на луне. Реж. Юрий Бутырин, Александр Люткевич. 1997. Россия

 

История вопроса

 

В России принята концепция изучения Луны, которая включает в себя три этапа. На первом этапе предполагается исследование спутника Земли в беспилотном режиме. Этап включает в себя отправку к Луне автоматических исследовательских станций Луна-25, 26, 27, 28. Причем ранее сообщалось, что Луна-25 уже практически готова для выполнения миссии на Луне.

 

Кроме автоматических станций, на первом этапе российской лунной программы запланирован облет планеты кораблем «Федерация» в автоматическом режиме. Целью этапа является разведывание обстановки и подготовка дальнейших шагов в освоении Луны.

 

Ключевым событием этапа станет создание на орбите Луны орбитальной станции. Для её постройки могут быть использованы российские элементы МКС, в частности узловой модуль, транспортный корабль и научно-энергетический модуль. Этап рассчитан на период 2021–2025 годов.

 

Вторым этапом российского плана является пилотируемое исследование Луны, финальной точкой этапа станет высадка российских космонавтов на поверхности спутника Земли. Этап продлится с 2025 по 2035 год. Высадка намечена после 2030 года.

 

Наконец, на третьем этапе запланировано создание на Луне посещаемой лунной базы. На Луне намечено построить две обсерватории для наблюдения за космическим пространством, технологический комплекс по добыче водяного льда и получению из него кислородно-водородного топлива.

 

Концепция освоения Луны обнародована 28 ноября 2018 года. Президент РАН Александр Сергеев заявил на заседании Совета РАН по космосу с участием главы госкорпорации Дмитрия Рогозина: «Вопросы освоения Луны сейчас возглавляют повестку дня нашего Совета по космосу».

 

Сергеев также отметил, что масштабная и прорывная программа освоения Луны может стать одним из проектов, «которые могут сплотить общество и научное сообщество».

 

Напомним, последний крупный шаг в освоении Луны был сделан Россией (тогда СССР) в 1976 году, когда к спутнику Земли была отправлена автоматическая станция Луна-24. С её помощью были получены доказательства наличия на Луне воды.

 

Роскосмос планирует отправить космонавтов на облет Луны в 2028 году, а высадку на спутник — в 2030 году. Сроки освоения Луны очень зависят от готовности строительных технологий применительно к неземным условиям.

Разработкой строительного материала в МАИ занимается кафедра технологий композиционных материалов, конструкций и микросистем. Ее сотрудники произвели связку базальтового порошка с помощью полимера (полистирола), обладающего большой прочностью. В ходе производства материала производится спекание компонентов при температуре 200 градусов Цельсия.

Полученный материал становится монолитным, герметичным и относительно прочным, устойчивым к космической радиации. Он пригоден для использования в диапазоне температур от минус пятидесяти до ста градусов Цельсия.

По характеристикам этот материал напоминает полимербетон, в котором цемент заменен полимерами. Существующие технологии 3D-печати в строительстве позволяют за полтора месяца построить на Луне жилой модуль площадью 36 кв. м, первый из которых будет предположительно построен в кратере спутника.

Работу МАИ по созданию лунного строительного материала оценили эксперты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС»: выбранный полимер уступает цементу по сопротивлению радиации, от которой Луна совсем не защищена, а также под воздействием солнечного ультрафиолета увеличивает свою хрупкость.

В то же время полимер легче цемента, что немаловажно при его космической транспортировке. Таким образом, при выборе связующего компонента соблюден баланс между свойствами производимого материала и ценой доставки компонента с Земли.

Специалисты МАИ отмечают, что состав материала будет разным при строительстве из кирпичей или возведении стены с помощью 3D-принтера. Последний способ является более предпочтительным ввиду разового характера лунной стройки.

Состав материала считают перспективным и в Институте космических исследований РАН: соображения экономии массы вкупе с неплохими характеристиками делают выбор МАИ обоснованным.

Работы с составом компонентов продолжаются: ученые добиваются снижения доли полимеров в материале до 3-5%, что в разы снизит расходы по их доставке на Луну.

Источник