Технології

Вчені NASA винайшли новий вогнетривкий матеріал, який може застосовуватися в авіації та освоєнні Місяця

26 трв•ITWeek

Дослідники NASA відкрили перспективний новий матеріал, який може значно полегшити майбутнє освоєння Місяця. Він здатен витримувати надзвичайно агресивне середовище розплавленого місячного реголіту (місячного пилу), що є ключовим для технологій видобутку ресурсів прямо на Місяці.

Навіщо треба плавити місячний ґрунт (реголіт)? Це потрібно, щоб видобувати з нього корисні ресурси прямо на Місяці. Місячний ґрунт містить до 40–45% кисню у зв’язаному вигляді (в оксидах). Якщо його розплавити і провести електроліз, можна отримувати чистий кисень.

Окрім того, розплавлений реголіт можна використовувати для виготовлення цегли, блоків і панелей для будівництва бази; 3D-друку будинків і захисних споруд (захист від радіації та метеоритів); виробництва скла та кераміки. З розплаву можна витягувати залізо, алюміній, титан, кремній та інші метали.

Оскільки місячний ґрунт дуже абразивний, сухий і хімічно активний, то щоб розділити його на корисні компоненти, найефективніший спосіб — розплавити при високій температурі (близько 1400–1600°C), а потім застосовувати різні хімічні та фізичні методи розділення.

Це називається In-Situ Resource Utilization (ISRU) — використання місцевих ресурсів. Без цього технології довгострокове перебування людей на Місяці та створення постійних баз буде вкрай дорогим і малоймовірним.

Новий вогнетривкий матеріал був випадково виявлений під час досліджень доктора Кевіна Ю та доктора Джеймси Стоукс. Вони вивчали, як різні речовини взаємодіють з розплавленим симульованим місячним ґрунтом — дуже корозійним і агресивним «лава-подібним» матеріалом. Під час експериментів зі оксидом скандія (scandium oxide) вчені отримали абсолютно нову субстанцію, якої не було в жодній базі даних.

Ключові властивості матеріалу:

  • Витримує надзвичайно високі температури (понад 1600°C);
  • Стійкий до корозії розплавленим місячним пилом;
  • Значно легший і дешевший за традиційні матеріали на основі платини;
  • Має відмінні теплоізоляційні властивості.
Новий матеріал може використовуватися для виготовлення труб, ємностей та покриттів, які контактуватимуть з розплавленим реголітом. Це критично важливо для технологій «In-Situ Resource Utilization (ISRU)».

Крім місячних місій, матеріал також може знайти застосування в авіації — для захисних покриттів деталей реактивних двигунів, де температури також дуже високі.

Дослідники продовжують вдосконалювати матеріал, щоб зробити його ще чистішим і дешевшим. Ця розробка є важливим кроком до створення самодостатньої інфраструктури на Місяці в межах програми Artemis.

Нагадаємо, що NASA відклала місію Artemis III на кінець 2027 року і скасувала в посадку на Місяць.

nasa

Читайте ще