В NASA открыли материал, который поможет плавить лунные породы и добывать ресурсы Луны
Учёные из Исследовательского центра NASA имени Гленна в Кливленде случайно открыли совершенно новый материал, который может стать ключом к добыче ресурсов прямо на поверхности Луны.
Идея проста: вместо того чтобы везти с Земли всё необходимое для лунных миссий, астронавты могли бы использовать то, что уже есть на месте. Лунный грунт — реголит — можно расплавить и извлечь из него металлы для строительства, а также кислород для дыхания и производства ракетного топлива. Проблема в том, что расплавленный реголит ведёт себя почти как лава: он невероятно агрессивен и быстро разъедает большинство жаростойких материалов, с которыми соприкасается.
Именно здесь в игру вступает новое открытие. Доктор Кевин Ю и доктор Джеймса Стоукс смешали имитатор лунной пыли с оксидом скандия и нагрели смесь в печи до температуры свыше 1600 °C. Примерно через полгода работы учёные поняли, что в результате реакции образовалось нечто совершенно неизвестное: вещество, которое не совпало ни с одним из более чем миллиона соединений в базе данных рентгеновского анализа. Перед ними был абсолютно новый материал.
«Можно назвать это лавой — это, по сути, раздроблённые и расплавленные камни. Она очень агрессивна и быстро разъедает большинство жаростойких материалов», — объяснил доктор Кевин Ю.
Визуально процесс выглядит неожиданно красиво: исходный порошок имеет ярко-розовый цвет — «как клубничное молоко», по словам Ю, — а после завершения реакции становится светло-бежевым. Это и есть встроенный индикатор готовности материала.
Испытания показали, что новый материал устойчив к воздействию расплавленного реголита и выдерживает температуры, в шесть раз превышающие максимум обычной кухонной духовки. При этом он легче и лучше удерживает тепло, чем современные аналоги. Хотя оксид скандия — не самое дешёвое сырьё, итоговая стоимость материала всё равно ниже, чем у платины, которую сейчас применяют в подобных высокотемпературных процессах.
Практическое применение открытия двоякое. На Луне материал может использоваться как покрытие для труб и резервуаров в системах переработки лунных пород. На Земле — как защитное покрытие для деталей авиационных двигателей, которые работают при сопоставимых температурах. Исследователи надеются в будущем доработать состав, сделав его ещё более чистым и доступным по цене.
«Можно иметь лучшую в мире идею для конструкции или транспортного средства, но без материалов с нужными свойствами ничего не выйдет — какой бы гениальной ни была разработка», — подчеркнула доктор Стоукс.
Исследование поддержано Директоратом космических технологий и Директоратом аэронавтических исследований NASA.
