月に建造物を建てたいですか? レゴリスを電子レンジで爆破するだけ

電子レンジは残り物を加熱するだけではなく、さまざまな用途に役立ちます。 少なくともセントラルフロリダ大学、アリゾナ州立大学、民間企業シスルーンの科学者コンソーシアムが発表した研究によれば、彼らは他の世界に着陸パッドを作ることもできるという。 彼らの研究は、月の土壌を分別し、それをマイクロ波で爆破することを組み合わせることで、将来の月面ロケットの着陸台をどのように作成し、周囲の建物を時速 10,000 キロの塵粒子の爆風から守ることができるかを示しています。

このシステムが機能する主な理由は、月表面の特定の鉱物が磁性を持っており、それらの鉱物もマイクロ波による加熱に非常に弱いためです。 特に、月の表面の約1～2％を占めるイルメナイトと呼ばれるガラス質鉱物の一種は、強い磁性を持っています。

月に小さな流星が衝突するとイルメナイトが形成され、凝集体と呼ばれる物質が形成されます。 古い月の土壌（つまり、最近隕石が衝突していない土壌）では、土壌の最大 60% がこれらの凝集体で構成されていますが、「若い」月の土壌では約 20% のみです。 したがって、かなりの量の古いレゴリスが含まれる一部の場所では、濃度が十分に高くなります。

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したがって、将来の探検家が着陸パッドを作りたい場合は、この古い土壌を強力なマイクロ波でザッピングして一緒に焼結し、周囲すべてをサンドブラストすることなくロケットが着陸できる十分な耐久性のある表面を作成できるでしょう。 地球上とは異なり、塵の粒子を減速させる空気がないため、このサンドブラストは特に悪質です。

解決策は非常に簡単に思えます。土壌にマイクロ波を照射して土壌を焼結させます。 ただし、システムは常に改善することができ、このマイクロ波焼結プロセスも例外ではありません。 研究者らは、レゴリスに選鉱として知られるプロセスを施すことにより、レゴリスが吸収するマイクロ波の量を増加させ、したがって加熱プロセスの有効性を高めることができることを発見した。

この場合の受益には、土壌をふるいにかけ、磁場を当てることが含まれます。これにより、より磁性の高い土壌が磁石に向かって移動しますが、非磁性の土壌は単純に地面に戻ります。 この研究の筆頭著者の一人であるフィル・メッツガー博士は、このプロセスを地球上でリサイクル業者が行っていることと比較しています。リサイクル業者は磁性の強さによって材料を選別し、普通鋼などの磁性材料をより価値の高いステンレスから分離できるようにしています。磁性を持たない鋼。

月では、磁石の電源がオフになると、磁性を有する土壌が非磁性タイプの上に置かれます。 また、磁性土壌はマイクロ波の影響も非常に受けやすいため、選鉱プロセスにより、材料が吸収するエネルギー量が 60 ～ 80% 増加する可能性があります。

これはばかげた改善であり、そのようなミッションに必要なマイクロ波電源の必要なサイズを大幅に縮小できる可能性があります。 一部のマイクロ波電源の重量を考慮すると、その重量を軽減できれば、プログラム全体のコストが大幅に削減される可能性があります。

この論文では、ポリマーベースと舗装ベースのパッドなど、他の潜在的な着陸パッド作成方法論についても検討しています。 ただし、マイクロ波焼結プロジェクトなどの現場リソースを使用することの費用対効果は、機器を軌道に乗せる現在の価格帯では最も効果的です。

今後数十年でその価格は大幅に下がる可能性があるが、この10年中に再利用可能なロケットを再び月に着陸させたいと考えているアルテミスのミッション計画者にとって、この技術は最良の技術の1つであるように思われる。 今のところ、次の研究ステップには、マイクロ波電源のテストと、真空中を含む模擬月環境の土壌で同様のテストを行うことが含まれる。 ただし、電子レンジで調理した食事に問題がある場合、出来上がった素材の匂いを嗅ぐのは最善のアイデアではないかもしれません。

詳細:UCF – 月の着陸パッドを構築する方法には、月の土壌を電子レンジで加熱することが含まれる可能性があるUT – 月に着陸パッドを構築する最良の方法は何ですか?UT – 月着陸船は、月に到着する際にインスタント着陸パッドにスプレーできる可能性がありますUT – NASA が計画に投資レゴリスから月面に着陸パッドやその他の構造物を構築する

リード画像:アーティストによる月面基地の描写。クレジット – NASA