Чтобы построить базу на Луне, не обязательно тащить с Земли каждую балку и каждый мешок цемента. Гораздо разумнее использовать то, что уже лежит под ногами — лунную пыль, или реголит. Учёные из Университета Делавэра проверили эту идею на практике: они создали строительный материал на основе имитации лунного грунта, отправили его на полгода в открытый космос, и образец вернулся на Землю прочнее, чем был.

Шесть месяцев за бортом МКС

Эксперимент начался в лаборатории, где исследователи разработали геополимеры — вещества, похожие на бетон, но сделанные из природных материалов и химических активирующих растворов. Такие смеси можно производить прямо на Луне, используя местный реголит, а не привозить готовые стройматериалы с Земли.

Для сравнения учёные изготовили четыре типа геополимеров из разного сырья: имитации лунного реголита, образцов базальтового потока Блэк-Пойнт в Аризоне, имитации марсианского реголита и коммерчески доступного минерала метакаолина. Последний, понятно, на Луне не найти — его взяли как земной эталон.

Все четыре образца прикрепили к внешней поверхности Международной космической станции. Там они провели шесть месяцев, подвергаясь условиям низкой околоземной орбиты: температура колебалась от примерно минус 12 до плюс 35 градусов Цельсия. Для сравнения, на южном полюсе Луны, где NASA планирует строить будущую базу, разброс куда суровее: от минус 203 градусов в вечно затенённых кратерах до плюс 54 на освещённых участках.

Когда геополимеры вернулись на Землю, их проверили на прочность и химический состав, сравнив с контрольными образцами, которые всё это время оставались в лаборатории. Результат удивил: три из четырёх материалов не показали никаких признаков деградации, а имитация лунного реголита оказалась на 35% прочнее своего земного близнеца.

Почему это важно для лунной базы

Использование лунной пыли в строительных смесях резко сокращает объём грузов, которые нужно доставлять с Земли. Вместо того чтобы везти тонны готовых конструкций, NASA и его партнёры смогут отправить лишь активирующий раствор. Он превратит местный реголит в пригодный для строительства материал — посадочные площадки, радиационные укрытия, дороги и другую инфраструктуру.

Кстати, идея делать что-то полезное из лунной пыли не нова. Ещё в 2008 году в NASA создали 30-сантиметровое зеркало для телескопа из лунной пыли, эпоксидной смолы и углеродных нанотрубок — зеркало для телескопа сделали из лунной пыли. Правда, тогда эксперты сомневались, удастся ли довести лабораторный образец до идеальной 50-метровой тарелки. Нынешний эксперимент с геополимерами — ещё один шаг в том же направлении, но уже с более приземлённой целью: не телескопы, а стены, полы и защита от радиации.

Что дальше

Доказательство того, что геополимеры из лунного реголита жизнеспособны, — важный этап, но далеко не последний. Следующие шаги включают испытания материалов непосредственно на Луне и оптимизацию составов: нужно уменьшить количество активирующего раствора, повысить устойчивость к ударам микрометеоритов и обеспечить стабильность при реальных лунных температурах.

Работа предстоит большая, но результат уже сейчас выглядит обнадёживающе. Если человечество всерьёз намерено закрепиться на Луне, умение строить из того, что валяется под ногами, — не роскошь, а необходимость. И, судя по всему, лунная пыль готова стать не просто помехой, от которой астронавты кашляли во времена «Аполлонов», а полноценным строительным ресурсом.