月球“修路”現新招
月塵是使人類在月球表面活動複雜化的最重要因素之一,它是對月球車的一個重大挑戰,因其低重力,月塵受干擾後會到處漂浮,並可能破壞設備。因此,像道路和着陸坪這樣的基礎設施對於在月球上緩解塵土問題和促進運輸十分關鍵。但從地球上運輸建築材料成本高昂,有必要使用月球上的現有資源。國際研究團隊日前發佈消息稱,研究表明,使用鐳射融化月壤能造出更堅硬的層狀物質,這種方式可在月球上建造道路和着陸坪。儘管這些實驗是在地球上使用月塵替代物進行的,但展示了技術的可行性,表明其可在月球上再現。
研究團隊指出,一九六九年七月二十日人類首次登陸月球,幾千年來,人類仰望天空,思索我們唯一的天然衛星月球的起源和奧秘。隨着空間活動的開展,月球成為無數次任務的最終目的地。
德國、美國等科學家日前用二氧化碳鐳射融化了一種被稱為EAC-1A的細顆粒材料(由歐洲空間局研發,作為月壤替代物),以模擬月塵在月球上如何被聚焦的太陽輻射融化成固態物質。研究團隊實驗了不同強度和大小的鐳射光束(分別達到十二千瓦和一百毫米寬),以創造出堅固的材料。但他們發現,採用交叉或重疊鐳射光束會導致破裂。為此他們開發了一種策略,利用四十五毫米直徑的鐳射光束製造出一種邊長約二百五十毫米、中央空心的類似三角形結構,它們可以彼此相嵌,在大面積月壤中創造出堅實表面,作為道路和着陸坪。
研究團隊計算出,要在月球上再現這一方法,需要從地球運輸一個約二點三七平方米的透鏡過去,作為陽光聚焦器代替鐳射。所需設備體積較小,這在未來的月球任務中可能是一個優勢。
研究人員分析指出,當前,各國太空組織將嘗試開發利用月球自然資源的方法,以提高可持續性,同時執行未來的月球任務。俄羅斯政府和一家日本私人公司日前合作的兩架着陸器都失敗了,因為每個着陸器都在地面墜毀。與此同時,印度成為繼俄羅斯、美國和中國之後第四個在登陸月球的國家。儘管印度的着陸器在月球表面斷電後未能復甦,但該任務的測量結果證實了月球土壤中存在硫,這可能會擴大未來的探索工作。在接下來的幾年內,美國太空總署的阿耳忒彌斯計劃自二十世紀七十年代的阿波羅任務以來首次將人類送上月球。
此外,中國計劃在本世紀末建立核動力月球基地,到二○四○年,3D打印機可以在月球表面建造房屋。後續,研究團隊將進一步使用鐳射融化月壤能造出更堅硬的層狀物質,希望在月球上建造道路效率更高。
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