La costruzione di strade sulla Luna: il potenziale dei laser per fondere il suolo lunare
La costruzione di strade sulla Luna: il potenziale dei laser per fondere il suolo lunareUn recente studio ha dimostrato la possibilità di utilizzare i laser per fondere il suolo lunare, creando un materiale resistente adatto per la costruzione di strade e piste di atterraggio sulla Luna. Questa ricerca, condotta sulla Terra utilizzando un sostituto della polvere lunare, indica la fattibilità della tecnica per l’applicazione lunare, sebbene siano necessari ulteriori affinamenti.
La sfida della polvere lunare
Problemi causati dalla polvere lunare
La polvere lunare rappresenta una sfida significativa per i rover lunari, poiché a causa dei bassi livelli di gravità, tende a fluttuare quando viene disturbata e può danneggiare le attrezzature. Pertanto, infrastrutture come strade e piste di atterraggio saranno essenziali per mitigare i problemi della polvere e facilitare il trasporto sulla Luna. Tuttavia, il trasporto di materiali per la costruzione dalla Terra è costoso, quindi sarà fondamentale utilizzare le risorse disponibili sulla Luna.
Utilizzo dei laser per fondere la polvere lunare
Il consorzio PAVER ha utilizzato un laser al diossido di carbonio da 12 kilowatt per fondere la polvere lunare simulata in una superficie solida vetrificata, come metodo per costruire superfici pavimentate sulla Luna. Attraverso un processo di tentativi ed errori, hanno ideato una strategia utilizzando un fascio laser di 4,5 cm di diametro per produrre forme geometriche triangolari, con un centro vuoto, di circa 20 cm di larghezza. Queste potrebbero essere interconnesse per creare superfici solide su ampie aree di suolo lunare, che potrebbero fungere da strade o piste di atterraggio.
Metodologia e risultati
Simulazione della fusione della polvere lunare
Ginés-Palomares, Miranda Fateri e Jens Günster hanno fuso un materiale a grana fine chiamato EAC-1A (sviluppato dall’ESA come sostituto del suolo lunare) con un laser al diossido di carbonio per simulare come la polvere lunare può essere fusa dalla radiazione solare concentrata sulla Luna in una sostanza solida.
Creazione di superfici solide
I ricercatori hanno sperimentato fasci laser di diverse intensità e dimensioni (fino a 12 kilowatt e 100 millimetri di diametro rispettivamente) per creare un materiale robusto. Hanno scoperto che l’incrocio o la sovrapposizione del percorso del fascio laser portava a crepe. Hanno quindi sviluppato una strategia utilizzando un fascio laser di 45 millimetri di diametro per produrre forme geometriche triangolari, con un centro vuoto, di circa 250 millimetri di dimensione. Queste potrebbero essere interconnesse per creare superfici solide su ampie aree di suolo lunare, che potrebbero fungere da strade o piste di atterraggio.
Implementazione sulla Luna
Trasporto dell’attrezzatura sulla Luna
Per riprodurre questo approccio sulla Luna, gli autori calcolano che sarebbe necessario trasportare dalla Terra una lente di circa 2,37 metri quadrati per agire come concentratore di luce solare al posto del laser. La dimensione relativamente piccola dell’attrezzatura necessaria sarebbe un vantaggio nelle future missioni lunari.
Prospettive future
Questo studio rappresenta un passo importante verso la realizzazione di infrastrutture sulla Luna utilizzando le risorse locali. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per affinare il processo e garantire la sua efficacia in condizioni lunari. Nonostante ciò, i risultati ottenuti finora sono promettenti e aprono la strada a future esplorazioni e colonizzazioni lunari.