Технологии Джеймса Бонда помогут построить дома на Луне
Несмотря на то, что у «Человека с золотым пистолетом» было мощное оружие, эта бондиана 1974 года считается довольно слабенькой. История вихляет из Лондона в Тайланд, а наш герой носится с устройством, которое предположительно преобразует солнечный свет в неограниченную энергию. К концу фильма мы неизбежно попадаем в секретное логово главного убийцы, где он излагает план по захвату мира, демонстрируя ему гигантское зеркало, которое фокусирует солнечные лучи в смертельный луч. Хотя сюжет сам по себе так себе, научная его часть не так уж и натянута. Инженеры немецкого космического агентства DLR в Кельне работают над похожей технологией.
Но вместо того, чтобы прятать гигантское зеркало в тайной норе, они поставили его в кампусе DLR за невысоким забором в конце автостоянки.
Свет отражается от поверхности зеркала в солнечный концентратор. Электрические жалюзи откатываются, чтобы обнажить этот массив 159 шестиугольных полированных зеркал шестиметровой высоты, которые и концентрируют солнечный свет в плотный луч.
Этот свет фокусируется на солнечной печи, небольшом испытательном стенде, способном выдерживать температуру в 2500 градусов по Цельсию. Спрятанная за экраном и окруженная запрещающими знаками, эта печь способна плавить большинство металлов - включая железо, сталь и титан. Идеально подходит для злодея, желающего захватить мир, и экологически чистая в придачу.
Астрономическая сумма
Однако у ученых DLR планы еще более амбициозны: они пытаются выяснить, как с помощью такой солнечной печи можно было бы построить поселение на Луне, в рамках концепции, изложенной в прошлом году новым главой Европейского космического агентства Яном Вернером.
Постоянная база на Луне будет далеко не дешевой. Миссии «Аполлон» на Луну в конце 60-х - начале 70-х обошлись бы в 200 миллиардов долларов в современном эквиваленте, и это просто чтобы доставить 12 человек на поверхность нашего спутника. Представьте себе дополнительные расходы на отправку жилых модулей или материалов на их строительство.
«Одна из самых больших проблем - это построить базу на Луне и не потратить слишком много денег на отправку туда вещей, - говорит материаловед DLR Маттиас Шперл.
В течение многих десятилетий художники, архитекторы и инженеры обдумывали сложные проекты лунных баз, под куполом или под землей, которые можно было бы построить из материалов, легко доступных на Луне. До сих пор, однако, никто не брался за фундаментальную физику и не пытался выяснить, насколько вся эта затея осуществима.
«Мы начали с основ: представили, что мы родились не на Земле, - говорит Шперл, - а на Луне, и нам нужно строить дом».
Шперл использует солнечную печь для изучения свойств лунной пыли - пытается выяснить, можно ли ее сплавить или испечь в кирпич. «Лунной пыли у нас много, солнечного света тоже, и мы пытаемся выяснить, что можно с этим сделать».
В кабинете Шперла имеются пробирки с мелким серым порошком, идентичным настоящей лунной пыли.
«Это мерзкая вещь - представьте себе смесь пляжного песка с вулканическим пеплом, - говорит Шперл. - У нее грубые края, и если вы посмотрите на фотографии астронавтов «Аполлонов», вы увидите, что она повсюду, поэтому не работать с ней нельзя».
Куча ответственности
Эта серая пыль совершенно не гарантирует, что станет строительным материалом для надежных и защищенных от радиации герметичных зданий, которые будут защищать лунное общество.
«Из-за нее мне кажется, что на мне висит груз ответственности, - признает Шперл. - Мы должны быть на сто процентов уверены, что посылаем своих коллег-астронавтов с гарантией, что они смогут выжить в суровой среде».
Если предположить, что команда Шперла сумеет успешно превратить имитацию лунной пыли в твердый материал на Земле, следующим этапом будет выяснение того, можно ли будет повторить этот процесс на Луне.
Один из вариантов, которые они рассматривают, - это развернуть солнечную печь на лунной поверхности, чтобы астронавты или роботы могли печь кирпичи, а после работать в качестве каменщиков, укладывая их вместе. Возможно, они будут использовать блоки с соединительными секциями, как Lego.
«Как только мы узнаем физические параметры, мы сможем решить, можно ли строить здание из кирпичей Lego, - говорит Шперл, - или нужно ли будет строить все вместе без каких-либо зазоров между строительными элементами».
Возможно, придется печатать лунную базу из лунной пыли на 3D-принтере. Эту идею NASA исследовало на случай Марса. Такая идея позволяет избежать проблему отправки кучи клея для скрепления кирпичей, но потребует проектирования и высадки пресловутого 3D-принтера для лунной базы.
Инженеры также должны принимать во внимание пониженную гравитацию на Луне - любой кирпич или любая печатная структура может и не быть такой же прочной, как на Земле, что слегка упрощает задачу инженеров.
«Мы очень хотели бы узнать, чем обернется гражданская инженерия на Луне, - говорит Шперл. - Мы можем задумать совершенно новые безумные строения, которые были бы невозможны на Земле».
Впрочем, могут пройти десятки лет, прежде чем они превратятся в реальность. ЕКА возлагает большие надежды на превращение лунной пыли в лунное поселение.
«Это реально может случиться, - говорит Шперл, - и я очень этого жду».