Newswise — НАСА США стремится построить лунную базу в рамках программы «Артемида», инициативы по пилотируемому исследованию Луны. Однако практическая реальность того, что широкая публика представляет себе космической базе, несколько отличается от известных научно-фантастических фильмов. Чтобы построить базу на Луне с использованием обильных и разнообразных строительных материалов, необходимы значительные транспортные расходы. Все эти материалы необходимо запускать с Земли с помощью ракет.

Поскольку транспортировка строительных материалов с Земли на Луну является дорогостоящей и трудоемкой задачей, для создания лунной базы необходимо использовать местные материалы. Одним из многообещающих методов строительства лунной базы с использованием местных материалов является микроволновое спекание, при котором лунный реголит (почва) затвердевает ниже температуры плавления. Исследования по спеканию лунного грунта с помощью лазеров, солнечной энергии и микроволн активно ведутся во всем мире. Среди этих методов микроволновое спекание является заметной технологией, разрабатываемой различными учреждениями, включая НАСА, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий (KICT, президент Ким Бён Сок).

Исследовательская группа (д-р Чангген, Ли, д-р Ён-Чже, Ким, д-р Хёну, Джин) под руководством д-ра Хю-Сунга Шина из отдела исследований будущего и умного строительства KICT в настоящее время проводит исследование по Кирпичи, имитирующие лунный реголит, спеченные в микроволновой печи. В этом исследовании применяются методы спекания, аналогичные обжигу керамики, с повышением температуры для создания твердых кирпичей. Кирпичи из имитатора лунного реголита имеют прочность более 20 МПа, что сопоставимо с бетоном. Микроволновой нагрев зависит от диэлектрических свойств материала, поэтому необходимо детальное изучение диэлектрических характеристик лунного реголита. В настоящее время недостаточно исследований того, как лунный реголит взаимодействует с микроволновым нагревом при различных температурах.

В рамках исследования микроволнового спекания исследовательская группа исследовала диэлектрические свойства корейского лунного симулятора (KLS-1) и ильменита (титаната железа) при различных температурах. Ильменит — это минерал, который встречается на поверхности Луны и известен тем, что повышает эффективность микроволнового нагрева. Однако детальные исследования диэлектрических свойств ильменита и его поведения при микроволновом нагреве не проводились.

Результаты исследования показывают, что имитатор лунного реголита обладает свойством прозрачности для микроволнового излучения; что затрудняет нагрев. Однако ильменит (титанат железа) сильно взаимодействует с микроволнами из-за своей уникальной кристаллической структуры, позволяющей быстро нагреваться до высоких температур. Кроме того, анализ кристаллических структур имитатора лунного реголита и ильменита успешно выявил ключевые факторы, способствующие усилению минерало-микроволновых взаимодействий.

Использование местного ресурса, ильменита, в качестве нагревательного элемента при строительстве лунной базы с помощью микроволнового спекания означает эффективное и быстрое производство строительных материалов. Доктор Янг-Дже Ким из KICT заявил, что это исследование, как ожидается, станет важной основой для развития микроволновых технологий для будущих исследований Луны и строительства лунных баз.

###

Корейский институт гражданского строительства и строительных технологий, финансируемый государством научно-исследовательский институт с 41-летним обширным исследовательским опытом, находится на переднем крае решения национальных проблем, которые напрямую связаны с качеством жизни людей..

Исследование проведено в рамках исследовательской программы KICT (проект № 20230081-001 «Разработка экологического симулятора и передовых технологий строительства на TRL6 в экстремальных условиях»; проект № 20230144-001 «Космическая архитектура: разработка базовой технологии строительства лунных объектов»). Жилье), финансируемое Министерством науки и ИКТ.