Разработан метод строительства лунных стартовых площадок из реголита при минимуме данных о грунте

Команда инженеров из Университета Пердью представила инновационную концепцию возведения лунных стартовых комплексов. Проект предполагает использование местного реголита в качестве ключевого строительного ресурса, что обеспечит устойчивость инфраструктуры к экстремальным нагрузкам при взлете и посадке тяжелых ракетных систем.

Потребность в специализированных зонах посадки вызвана тем, что мощные реактивные струи поднимают плотные облака пыли и обломков, способные повредить как саму технику, так и близлежащие модули лунной базы. При этом транспортировка традиционных стройматериалов, таких как бетон, с Земли остается экономически неоправданной задачей.

Главная сложность заключается в ограниченности сведений о механических и теплофизических параметрах реголита, особенно после прохождения процесса спекания, необходимого для формирования монолитных конструкций. Существующие земные аналоги лишь частично воспроизводят специфику лунного грунта, не давая исчерпывающего понимания его реального поведения.

Несмотря на дефицит экспериментальных данных, исследователи разработали методику проектирования, опирающуюся на базовые физические свойства материала. В своих расчетах они исходили из того, что спеченный реголит будет обладать хрупкостью и низкой сопротивляемостью растяжению при высокой прочности на сжатие. Ожидается, что благодаря отличным теплоизоляционным качествам материала, даже прямое воздействие двигателей системы Starship прогреет плиту площадки лишь на глубину до 8 см.

Для безопасного приема 50-тонных посадочных модулей эксперты рекомендуют возводить покрытия толщиной около 0,3 метра. Чрезмерное увеличение этого параметра может спровоцировать преждевременное разрушение из-за термических напряжений, возникающих в ходе 28-дневного лунного цикла с его резкими температурными перепадами. Одним из ожидаемых дефектов является постепенное выкрашивание поверхности вследствие циклического расширения и сжатия.

Авторы исследования настаивают на необходимости проведения натурных экспериментов непосредственно на поверхности Луны для уточнения характеристик грунта и оптимизации инженерных решений. Предполагается, что строительство и обслуживание объектов будут осуществляться с помощью дистанционно управляемых роботов. Мониторинг деформаций под нагрузкой в условиях экстремальной среды позволит разработать эффективные стратегии предотвращения трещин и существенно повысить долговечность внеземной инфраструктуры.

Источник: iXBT