激光融化月壤可在“月球上鋪路”
2023-11-01 10:19:36
科學大觀園 2023年21期
《科學報告》10月12日發表的一項概念驗證研究表明，使用激光融化月壤能造出更堅硬的層狀物質，這種方式可在月球上建造道路和著陸坪。盡管這些實驗是在地球上使用月塵替代物進行的，但展示了技術的可行性，表明其可在月球上復現。
月塵是對月球車的一個重大挑戰，因為低重力，月塵受干擾后會到處飄浮，并可能破壞設備。因此，像道路和著陸坪這樣的基礎設施對于月球上緩解塵土問題和促進運輸十分關鍵。但從地球上運輸建筑材料成本高昂，有必要使用月球上的現有資源。
德國阿倫應用技術大學、聯邦材料研究與測試中心等機構的科學家，此次用二氧化碳激光融化了一種被稱為EAC-1A的細顆粒材料（由歐洲空間局研發，作為月壤替代物），以模擬月塵在月球上如何被聚焦的太陽輻射融化成固態物質。團隊實驗了不同強度和大小的激光束（分別達到12千瓦和100毫米寬），以創造出堅固的材料。但他們發現，采用交叉或重疊激光束會導致破裂。為此他們開發了一種策略，利用45毫米直徑的激光束制造出一種邊長約250毫米、中央空心的類似三角形結構，它們可以彼此相嵌，在大面積月壤中創造出堅實表面，作為道路和著陸坪。
團隊計算出，要在月球上再現這一方法，需要從地球運輸一個約2.37平方米的透鏡過去，作為陽光聚焦器代替激光。所需設備體積較小，這在未來的月球任務中可能是一個優勢。
◎ 來源|科技日報
