Istraživači proučavaju metode transformiranja minerala iz prirodnog satelita u stabilne sastojke koji su u stanju izdržati ekstremne uvjete bez ovisnosti o izvorima Zemlje.
Keramika, uobičajeni materijal na zemlji može postati ključ izgradnje na Mjesecu ako se riješe problemi, poput nedostatka ugljika u njegovoj proizvodnji.
Mjesec, satelit, koji je stoljećima privukao čovječanstvo, može postati mjesto pogodno za život u budućnosti, Ali da bismo to učinili, trebat će nam infrastruktura koju još nismo uspjeli stvoriti.
Ideje za naseljavanje našeg prirodnog satelita su opsežne i raznolike: Od korištenja mjesečnog regolita do proizvodnje opeka do bežičnog prijenosa energije pomoću tornjeva. Međutim, među svim tim rješenjima nije važno što često ostaje neopaženo, ali može biti ključ uspjeha bilo koje mjesečne kolonije: keramika.
Ovaj materijal, tako raširen na zemlji, predstavljen je kao obećavajuća mogućnost za rješavanje nekih osnovnih problema s kojima se suočavaju projekti kolonizacije Mjeseca. Razlog ovog interesa leži u izuzetnim svojstvima keramike koja imaju prednosti u odnosu na druge široko korištene materijale poput Mjesečni regolite.
Mjesečni regolite ima ograničenja na konstrukciji Mjeseca, dok keramika ima svojstva poput toplinske otpornosti i trajnosti koja su korisna u svemiru.
Unatoč bogatim resursima na Mjesecu Regolite osnovna ograničenja koja čine neprimjerenim materijalom za izgradnju složene tehničke infrastrukture . Nije dobar toplinski izolator, ne vodi električnu energiju potrebnu za neke komponente i nema ljepljiva svojstva.
Keramika, s druge strane, ima svojstva kao što su toplinska otpornost, izdržljivost i selektivna vodljivost, što je čini posebno korisnom za složeniju uporabu na Mjesecu.
U znanstvenom članku sugerira inženjera Alex Ellery Sa Sveučilišta Carlton u Ottawi, inovativan pristup proizvodnji keramike izravno na Mjesecu koristeći lokalne resurse.
Inženjer Alex Ellery predložio je korištenje mjesečnih minerala poput anortita, za proizvodnju keramike na Mjesecu, što je obećavajuća mogućnost kolonizacije Mjeseca.
U vašem nedavnom članku Ellerie objašnjava kako se uobičajeni minerali lunarnog regolita, poput anortita, mogu kemijski pretvoriti u aluminijski dioksid i silicij – Osnovne komponente mnogih modernih keramičkih proizvoda. Ova ideja nije teoretski nova, ali revolucionarna stvar je da je Ellerie uspjela izvesti uspješne testove koristeći mjesečne simulatore zemljišta, približavajući čovječanstvu mogućnost izrade keramike u svemiru.
Nadalje, proizvod ovog postupka može biti kalcijev klorid – spoj koji se koristi za proizvodnju aluminija, drugi materijal potreban za izgradnju na Mjesecu. Ovaj je proizvodni ciklus ekonomski atraktivan jer Mjesečni resursi koriste se za proizvodnju potrebnih materijalabez potrebe za uvozom iz zemlje.
Unatoč dostupnosti sirovina, proizvodnja keramike u svemiru ostaje pravi problem. Ellerovo rješenje ne leži samo u pronalaženju prikladnog materijala, Ali i u razvoju ispravnog procesa njegove proizvodnje na Mjesecu. Jedna od najistaknutijih opcija je upotreba salivacije, što je metoda grijanja keramičkog praha dok čestice ne spajaju.
Iako se čini da je keramika održivo rješenje za lunarnu konstrukciju, tehnološke prepreke ostaju poput odsutnosti ugljika u lunarnom okruženju.
Ovaj se postupak može provesti pomoću koncentrirane solarne energije, što je dostupno u obilnim količinama na Mjesecu zbog njegove ne -freemosferske klime. Sinteriranje, međutim, ima veliki nedostatak: Proizvodi su često krhki i skloni pucanju, što ograničava njihovu upotrebu u nekim kritično važnim područjima . Ova krhkost može biti ozbiljan problem u izgradnji građevina koje moraju izdržati oštre uvjete mjesečnog okruženja.
S druge strane, 3D ispis keramike čini se da je opcija obećavajuća jer vam omogućuje stvaranje složenih prilagođenih dijelova. 3D ispis, međutim, nailazi na vlastiti problem: Veziva potrebna za povezivanje keramičkih čestica obično se sastoje od ugljika, što je na Mjesecu vrlo rijetko.
“Problem ugljika”, kako ga Ellery naziva, predstavlja ozbiljnu tehnološku prepreku. Napraviti 3D ispis keramike postalo je održivoPotrebno je pronaći metode proizvodnje ili recikliranja ugljika na Mjesecu, što ne možemo učinkovito shvatiti. Iako eleri predlažu alternative poput korištenja geopolimera na temelju mjesečnih glina ili silikonskih polimera koji zahtijevaju manje ugljika, konačno rješenje još nije pronađeno.
Razmatraju se dvije metode keramike na Mjesecu: sintering i 3D ispis, ali obje metode se susreću s značajnim tehničkim problemima koji otežavaju njihovu provedbu.
Ovaj zadatak naglašava najvažniji aspekt planova kolonizacije Mjeseca: potreba za stvaranjem samo -dovoljne svemirske infrastrukture. Trenutno Napor za kolonizaciju usredotočen je na upotrebu lokalnih resursapoput vodenog leda na mjesečnim stupovima i regolitu, za proizvodnju građevinskih materijala.
Međutim, kao što Ellery napominje, bez jasne strategije za proizvodnju potrebnih materijala na licu mjesta, snovi o životu na Mjesecu ostat će samo teorije i simulacije. Iako Keramika može biti ključ za rješavanje nekih od najvažnijih problema lunarne konstrukcije, Još uvijek smo daleko od tehnologija potrebnih za njegovu učinkovitu i pouzdanu proizvodnju u prostoru.
Keramika To nije samo praktično rješenje za izgradnju, već može naći i zaposlenje u drugim aspektima života na Mjesecu. Na primjer, njegova svojstva otporna na toplinu čine ga idealnim materijalom za stvaranje zaštite sustava od ekstremnih temperaturnih fluktuacija na Mjesecu, To može biti u rasponu od -173 ° C noću do 127 ° C tijekom dana.
Zavarivanje – proces proizvodnje keramike – može koristiti koncentriranu solarnu energiju Mjeseca, ali rezultirajući predmeti su obično krhki.
Pored toga, za proizvodnju elektroničkih komponenti ili energetskih sustava može biti potrebna tehnička keramika, omogućujući veći stupanj autonomije lunarnih kolonija.
Međutim, ključ uspjeha je prevladavanje “problema s ugljikom”. U daljnjim istraživanjima, znanstvenici moraju pronaći inovativna rješenja za upotrebu lunarskih izvora i proizvodnju potrebnih materijala bez ovisnosti o opskrbi zemlje. To može uključivati stvaranje novih kemijskih procesa ili razvoj tehnologija koje omogućuju Učinkovito rudarstvo i upotreba ugljika u mjesečevom okruženju.
Očito, kad jedemo svemirske baze i plutajućih gradova na Mjesecu, nailazimo na okrutnu stvarnost neprijateljskog okruženja bez lako dostupnih izvora. Iako su futurističke ideje primamljive, pravi problem kolonizacije Mjeseca je da učinkovito naučite koristiti raspoložive resurse. Keramika, materijal tako raširen na zemlji može postati bitan element za stvaranje Naseljeni mjeseci, ali prvo moramo pronaći način da ga proizvedemo u svemiru.
Unatoč napretku, odsutnost strategije materijalne proizvodnje na Mjesecu može značiti da će snovi o kolonizaciji ostati samo idejama u simulacijama
Od Čovječanstvo se nastavlja u istraživanju i mogućim kolonizacijama Mjeseca, Izuzetno je važno uzeti u obzir materijale koji su već dostupni u mjesečnom okruženju.
Keramika, iako podcijenjena u trenutnim prijedlozima, može postati najvažnija komponenta u stvaranju samo -dovoljne lunarne ekonomije. Međutim, potrebno je riješiti nove tehnološke probleme prije nego što se to dogodi.
