सोलर फर्नेस से मूनब्रिक्स

जब तक व्यक्ति चांद पर नहीं लौटता है, तब तक साल सबसे अच्छा रहता है - चांद की परिक्रमा करने वाली लूनर ऑर्बिटल प्लेटफॉर्म-गेटवे के लिए पहली मानव रहित उड़ान 2020 के मध्य से पहले होने की उम्मीद नहीं है, और चंद्र आधार के निर्माण के लिए अनुमानित तारीख अभी भी अज्ञात नहीं हैं। फिर भी, हमें उन तकनीकों को विकसित करने की आवश्यकता है जो हमें चंद्रमा पर अभी आवश्यकता होगी, क्योंकि वे तुरंत परिपक्वता तक नहीं पहुंच सकते हैं। और उन जगहों में से एक जहां ऐसी तकनीक विकसित की जाती है, वह यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी, कोलोन, जर्मनी के अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण केंद्र में स्पेसशिप ईएसी इकाई है। कई वर्षों से वे चंद्र रेजोलिथ से भवन निर्माण सामग्री प्राप्त करने की संभावना तलाश रहे हैं, जो एक 3 डी प्रिंटर के हाइब्रिड और बेकिंग ज्वालामुखीय चट्टानों को काट रहे हैं, और न केवल।


यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के दृष्टिकोण में चंद्र आधार के सुरक्षात्मक गुंबद की 3 डी प्रिंटिंग

समस्याएं और विचार

चंद्रमा की सतह एक दुर्गम स्थान है। वायुमंडल के बिना, एक छोटा उल्का भी खतरनाक हो जाता है, चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में, कुछ भी सौर विकिरण को रोकता नहीं है। यहां तक ​​कि तापमान भी प्रौद्योगिकी को चुनौती देता है, क्योंकि दिन के दौरान सतह + 127 ° तक गर्म होती है, और रात में यह -173 ° तक शांत हो जाती है। किसी तरह की सुरक्षा चाहिए। लेकिन पृथ्वी से इसे अपने साथ लाना बहुत महंगा है, इसलिए, उदाहरण के लिए, चंद्र ठिकानों की ऐतिहासिक परियोजनाओं में अक्सर उन्हें गहरा दफनाने का प्रस्ताव था। अब यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का एक अलग दृष्टिकोण है, जिसे 2014 की अवधारणा वीडियो में उल्लिखित किया गया है।


3 डी प्रिंटर के साथ एक स्व-चालित बुलडोजर को एक ब्लेड के साथ रेजोलिथ को रेक करना होगा और फिर पक्षी के अस्थि सिद्धांत के अनुसार एक गुंबद का निर्माण करना होगा - ठोस संरचनात्मक तत्वों के साथ जो लोड और बड़े वॉल्यूम को उनके बीच ढीले रेजोल्यूशन से भर देते हैं। अवधारणा को खरोंच से नहीं बनाया गया था, 2013 में, 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके, डेढ़ टन की दीवार चंद्र मिट्टी के एक सिम्युलेटर से बनाई गई थी।


ईएसए तस्वीरें

प्रारंभ में, अवधारणा को देखते हुए, 3 डी प्रिंटर पर एक अभिकर्मक के साथ एक टैंक था, और ठोस भागों के गठन को रासायनिक रूप से घटित होना था। लेकिन अन्य विकल्पों पर भी विचार किया जा रहा है।

तपती गर्मी में

चूँकि सूर्य चंद्र की सतह को इतनी दृढ़ता से गर्म करता है, इसकी प्रकाश ऊर्जा का उपयोग सीधे बिजली और बिना ताप के वापस करने के लिए किया जा सकता है।



फोटो में - कोलोन में जर्मन एयरोस्पेस सेंटर की सौर भट्ठी। 147 घूमने वाले दर्पण 2500 ° C तक तापमान और 5 मेगावाट प्रति वर्ग मीटर तक की ऊर्जा घनत्व प्रदान करते हैं। चूंकि यूरोप हमेशा धूप नहीं है, स्टोव में डुप्लिकेट क्सीनन प्रकाश स्रोत है। 2017 में, यह भट्ठी एक 3 डी प्रिंटर से जुड़ा था जो एक चंद्र रेजोलिथ सिम्युलेटर को मुद्रित करता था।


प्रिंटर ने 0.1 मिमी परतों में मुद्रित किया और रेजोलिथ सिम्युलेटर को 1000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया। एक 20x10x3 सेमी ईंट पर लगभग पांच घंटे लगे, और परिणामस्वरूप सामग्री में जिप्सम कठोरता थी।


शीर्ष दृश्य, ईएसए फोटो


साइड व्यू

परिणामी ईंटें आदर्श से बहुत दूर हैं - लेयरिंग दिखाई देती है, किनारों पर झुकने (ताना) ध्यान देने योग्य है और कठोरता इतनी बड़ी नहीं है। लेकिन इंजीनियर आशावाद से भरे हुए हैं - अवधारणा के प्रयोगात्मक सत्यापन के स्तर पर, समस्या हल हो गई है, और प्रिंट गति को बदलकर ज्यामिति के उल्लंघन का मुकाबला किया जा सकता है।

अगस्त 2017 में, एक जंगम प्रिंट हेड की अवधारणा, जिसमें सौर भट्ठी के एक अलग भवन की आवश्यकता नहीं होती है, एक चंद्र रेजोलिथ सिम्युलेटर और साधारण रेत पर सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया था।


रेगोलाइट प्रोजेक्ट, जिसके ढांचे के भीतर यह सिर विकसित किया गया था, 2015 में लॉन्च किया गया था और 2017 में पूरा हुआ, लेकिन सामान्य तौर पर, काम, निश्चित रूप से बंद नहीं हुआ।

अच्छा सिम्युलेटर

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, स्थानीय संसाधनों से निर्माण प्रयोग एक चंद्र मिट्टी के सिम्युलेटर पर किए गए थे। यह क्या है पृथ्वी और चंद्रमा दोनों पर, ज्वालामुखी मूल की चट्टानें पाई जा सकती हैं। चंद्रमा पर, वे तापमान परिवर्तन, सौर और ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव के साथ-साथ उल्कापिंडों के प्रभाव के तहत नष्ट हो जाते हैं। परिणाम धूलयुक्त रेत है जिसे रेजोलिथ कहा जाता है। और 45 मिलियन साल पहले कोलोन के पास ज्वालामुखी विस्फोट हुए थे जो बेसल्ट्स को फेंकते थे, चंद्रमा से समान चट्टानों के समान। केवल उन्हें आवश्यक आकार की धूल में पीसना आवश्यक है। ईएसी -1 नाम के तहत, वे स्पेसशिप ईएसी में चंद्र मिट्टी के सिम्युलेटर के रूप में उपयोग किए जाते हैं।


बेशक, पृथ्वी और चंद्रमा पर चट्टानें अलग-अलग परिस्थितियों में थीं, और, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन का प्रभाव अपनी छाप नहीं छोड़ सका। बेतरतीब ढंग से चुने गए पत्थर केवल एक मोटा सा आकार देंगे, और आपको सिम्युलेटर की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए चंद्र और स्थलीय दोनों चट्टानों का पता लगाने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, चंद्रमा की धूल में एक विद्युत आवेश होता है। सिम्युलेटर के समान गुणों को पुन: पेश करने के लिए, कण और भी अधिक जमीन थे, उन्हें करीब इलेक्ट्रोस्टैटिक गुण मिला, लेकिन सतह के गुणों को खो दिया, इसलिए काम जारी रखा जाना चाहिए।

रेजोलिथ की एक अन्य संपत्ति इसकी अत्यधिक उच्च अपघटन है। स्थलीय परिस्थितियों के विपरीत, चंद्रमा पर कोई क्षरण प्रक्रिया नहीं थी जो सतह को सुचारू करती, और एक वास्तविक चंद्र ग्रिट कुछ इस तरह दिखता है।


ईएसए तस्वीरें

इस तरह के तेज और छोटे कण न केवल प्रौद्योगिकी के लिए, बल्कि लोगों के लिए भी खतरनाक हैं - चंद्रमा की सतह पर चलने वाले सभी 12 अंतरिक्ष यात्रियों ने "चंद्रमा एलर्जी" का उल्लेख किया - गले में खराश, आँखें, बहती नाक, छींक, जो कुछ दिनों बाद पारित हो गया। लेकिन जो लोग हफ्तों और महीनों के लिए सतह पर काम करेंगे, अपघर्षक धूल स्वास्थ्य के लिए सीधा खतरा पैदा कर सकती है, फेफड़ों की कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकती है और पूरे शरीर, यहां तक ​​कि मस्तिष्क तक फैल सकती है। और यहां सिम्युलेटर भी अब तक एक खराब काम करता है - ज्वालामुखीय चट्टानों के यांत्रिक पीस एक पॉलिश सतह के साथ रेत बनाता है, सिम्युलेटर के उत्पादन के तरीकों में सुधार करना आवश्यक है।

लेकिन चंद्र रेजोलिथ में कुछ संभावित लाभकारी गुण हैं। उदाहरण के लिए, इसमें 40% तक ऑक्सीजन होता है, जिसे सैद्धांतिक रूप से निकाला जा सकता है और इसका उपयोग किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, चंद्रमा (या मंगल पर, कोई दीर्घकालिक समझौता नहीं है) स्थानीय संसाधनों का उपयोग किए बिना कर सकता है। और स्पेसशिप ईएसी में अब काम कर रहे छात्रों को प्रौद्योगिकी के गंभीर स्तर पर कार्यान्वयन को अच्छी तरह से देखा जा सकता है, जिसने चल रहे प्रयोगों को जन्म दिया।