盡管這項實驗是在地球上使用月塵替代物進行,但這項研究發(fā)現(xiàn)展示出技術(shù)的可行性,表明其可在月球上復(fù)現(xiàn),從而成為“月球鋪路的一小步”的重要成果。不過,論文作者也提醒,后續(xù)還需要進一步研究改進流程。
該論文介紹,月塵是對月球車的一個重大挑戰(zhàn),因為低重力,月塵受干擾后會到處漂浮,并可能破壞設(shè)備。因此,像道路和著陸坪這樣的基礎(chǔ)設(shè)施對于月球上緩解塵土問題和促進運輸十分關(guān)鍵,但從地球上運輸建筑材料成本高昂,因此,有必要使用月球上的現(xiàn)有資源。
基于此,論文共同通訊作者、德國阿倫應(yīng)用技術(shù)大學(xué)Juan-Carlos Ginés-Palomares、 Miranda Fateri和德國聯(lián)邦材料研究與測試中心 Jens Günster與同事及合作者一起,用二氧化碳激光融化了一種被稱為EAC-1A的細(xì)顆粒材料(由歐洲空間局研發(fā),作為月壤替代物),模擬月塵在月球上如何被聚焦的太陽輻射融化成固態(tài)物質(zhì)。他們實驗了不同強度和大小的激光束(分別達(dá)到12千瓦和100毫米寬),以創(chuàng)造出堅固的材料。
論文作者指出,盡管實驗證實交叉或重疊激光束路徑會導(dǎo)致破裂,但他們開發(fā)出一種策略,利用45毫米直徑的激光束制造出一種三角形、中央空心的幾何形狀,大小約250毫米。他們認(rèn)為,這種三角形材料可以彼此相嵌,在大面積月壤中創(chuàng)造出堅實表面,作為月面鋪設(shè)道路和著陸坪的材料。
論文作者還通過計算得出,在月球上再現(xiàn)這一實驗方法需要從地球運輸一個約2.37平方米的透鏡過去,以作為陽光聚焦器代替激光。因此,其所需設(shè)備體積較小,這在未來的月球任務(wù)中可能是一個優(yōu)勢。(完)