Самарские ученые придумали дешевый способ производства «лунных кирпичей»

Ученые из Самарского государственного технического университета научились изготавливать кирпичи из имитатора лунного грунта - реголита. Для этого они запекают материал в микроволновой печи в течение 40 минут. Команда исследователей под руководством доцента кафедры «Химия и технология органических соединений азота» СамГТУ Александра Пыжова изготовила в лаборатории модель лунного грунта на основе базальта с Южно-Уральского месторождения, а сформированные из него образцы запекла в микроволновой печи.

– Известно о технологии изготовления кирпичей в лунных условиях при помощи солнечных лучей, – объясняет Александр Пыжов. – Но у нее есть недостатки. Во-первых, день на спутнике длится примерно 15 земных суток, столько же продолжается лунная ночь. В это время стационарное гелиолитографическое производство будет простаивать. Кроме того, создание в солнечной печи одного пригодного для строительства 100-килограммового блока требует около пяти часов – это, конечно, много.

Но никаких «лунных кирпичей» не было бы без одного школьника.

Оптимальная форма

Когда три года назад семиклассник самарской школы №64 Илья Янов пришел домой и рассказал дедушке – преподавателю в самарском вузе - о том, что им предложили подумать над темами для научной конференции «Взлет», ни один из них не мог даже предположить, чем обернется эта затея. Александр Пыжов много лет проработал доцентом кафедры «Химия и технология органических соединений азота» СамГТУ, занимался взрывчатыми веществами, потом увлекся темой утилизации отходов от производства взрывчатки. В качестве одного из методов переработки таких отходов ученые использовали запекание под микроволновым излучением. Поэтому когда внук сказал ему, что выбрал для конференции – ни много, ни мало - тему строительства станции на Луне, исследователь сразу подумал о том, что эту технологию можно применить и для лунного строительства.

Но для начала семейная команда исследователей решила разработать оптимальную для лунной станции форму.

- Конкурс детский, поэтому мы сразу решили, что все идеи будем черпать из детских игрушек. Источниками вдохновения послужили куличики из песка, пирамидки и сферическая форма воздушных шариков, - вспоминает Александр Пыжов. – Существует мнение, что оптимальная форма строений на Луне - это сфера. Мы с внуком построили множество разных моделей, изучили земные аналоги и пришли к выводу, что купол стрельчатой формы на 15-18% прочнее традиционной сферы тех же габаритов.

Предложенная самарцами технология позволяет делать лунные кирпичи более чем в пять раз быстрее – всего за 40 минут. Фото: СамГТУ

Защита от метеоритов и радиации

Строить станцию самарцы предлагают в кратере с помощью надувной опалубки, на которую в несколько слоев будут уложены цемент и специальная сетка общей толщиной в 4 метра – опытный взрывотехник рассчитал, что именно такая толщина наилучшим образом защитит космонавтов не только от радиации, но и от падающих со скоростью 30 км\час метеоритов. А сверху все сооружение предлагается покрыть специальными лунными кирпичами.

Материал на поверхности Луны- реголит - очень близок к обычному раскрошенному земному базальту, только более плотный и не сыпучий. Поэтому для имитации лунного грунта исследователи использовали базальт с Южно-Уральского месторождения. А сформированные из него образцы запекли в микроволновой печи.

– Сейчас ученый мир предполагает использовать микроволновые лучи для того, чтобы плавить лунный песок и специальным устройством наносить его на купол, где он будет застывать под действием солнечных лучей – так называемый метод гелиолитографии, – объясняет Александр Пыжов. – Но у этого метода есть недостатки. Во-первых, день на спутнике длится примерно 15 земных суток, столько же продолжается лунная ночь. В это время стационарное гелиолитографическое производство будет простаивать. Кроме того, создание в солнечной печи одного пригодного для строительства 100-килограммового блока требует около пяти часов – это, конечно, много.

Запекут в микроволновке

Предложенная самарцами технология позволяет делать лунные кирпичи более чем в пять раз быстрее – всего за 40 минут. В форму для будущего кирпича засыпают базальт, затем его увлажняют, чтобы сымитировать слипаемость лунного грунта и уплотняют. После сушки заготовку помещают в теплоизоляционную камеру и запекают в микроволновой печи при температуре 1100 – 1150 градусов Цельсия. Причем прочность такого строительного материала существенно больше, чем у глиняных кирпичей, а плотность готового реголитового блока приближается к плотности базальта.

К слову, на первой конференции внук Александра Пыжова занял третье место, на следующий год, с доработанной методикой – уже второе. Зато разработкой уже заинтересовались исследователи, занимающиеся программами освоения Луны. Александр Пыжов уже запатентовал свое изобретение.

- На конференциях мы познакомились с серьезными астрономами и теперь думаем над вопросами освоения Луны вместе, - поделился исследователь. – А мой внук теперь увлекся электрикой и мечтает электрифицировать спутник Земли.

ИСТОЧНИК KP.RU