Polski wynalazek zrewolucjonizuje budowę na Księżycu

Rozwój sektora kosmicznego koncentruje się nie tylko na wysyłaniu kolejnych satelitów, ale także na eksploracji Marsa i założeniu pierwszych baz na Księżycu. Może w tym pomóc wynalazek naukowców z Politechniki Wrocławskiej, dzięki któremu w warunkach minimalnej grawitacji i braku wody można pozyskać materiał do produkcji cegieł in situ.

Choć koszt transportu materiałów w przestrzeń kosmiczną spada, to w przypadku dostarczenia ich do budowy stacji kosmicznej na Księżycu byłby olbrzymi. Naukowcy pracują nad metodami wykorzystania lokalnych materiałów, które można wykorzystać do budowy i życia w przestrzeni kosmicznej. Dlatego zespół badaczy z Wydziału Mechanicznego PWr kierowany przez dr. hab. inż. Damiana Pietrusiaka, prof. uczelni, we współpracy z wrocławską spółką Four Point postanowił wykorzystać regolit, czyli warstwę luźnej, zwietrzałej skały, w tym przypadku pokrywającej Księżyc (w uproszczeniu można obrazowo powiedzieć - księżycowej "gleby").

To część większego projektu przygotowania lądowiska do startów i lądowania na Księżycu zleconego przez NASA. Zadanie ma wykonać amerykańska firma Astroport Space Technologies, która już zainteresowała się polskim wynalazkiem i wykupiła licencję. Opracowała ona technologię spiekania drobnych cząstek skały i kształtowania jej w płyty lub cegły. Problem w tym, że w tej luźnej warstwie skalnej na naturalnym ziemskim satelicie jest mieszanka materiału o różnej frakcji, czyli wielkości. Przed wyprodukowaniem cegieł, większe elementy należy odsiać, aby móc wykorzystać ten najdrobniejszy materiał.

- W warunkach ziemskich do takiego procesu sortowania wykorzystujemy wodę, powietrze albo po prostu korzystamy z grawitacji. To nie są rozwiązania, które możemy brać pod uwagę na Księżycu - ze względu na brak dostępu do wody czy też brak atmosfery - tłumaczy dr hab. inż. Damian Pietrusiak, prof. uczelni z Katedry Konstrukcji Badań Maszyn i Pojazdów na Wydziale Mechanicznym.

Badacz wspólnie z dr. hab. Przemysławem Moczko, prof. uczelni i dr. inż. Jakubem Wróblem - we współpracy z wrocławską spółką Four Point opracowali koncepcję urządzenia, które do sortowania regolitu będzie używało wyłącznie siły odśrodkowej. Pozwoli to na pracę bez wody i w warunkach minimalnej grawitacji, która w przypadku Księżyca wynosi 1/6 przyciągania ziemskiego.

- Nasz separator ma odśrodkowy wirnik, co jest oczywiście rozwiązaniem na pierwszy rzut oka podobnym do wielu innych. Nowością jest to, że zintegrowaliśmy bęben ze spiralą w środku - opowiada prof. Pietrusiak. - W środku obracającego się stożkowego bębna znajduje się spirala, także się obracająca, z tą samą prędkością. Dzięki temu większe cząstki regolitu trafią na spiralę i przebędą na niej całą ścieżkę, aż na dół sortera. Natomiast te drobne zostaną wyrzucone na ściany stożka i poprzez niewielkie otwory w jego powierzchni trafią do zbiornika na zewnątrz. 

Dzięki wykorzystaniu takiego wirnika można pozyskać dwie frakcje: drobniejszą, z której powstaną cegły lub płyty oraz grubszą, która zostanie wykorzystana jako podkład konstrukcyjny lub wypełnienie worków do budowy wału ochronnego wokół lądowiska.

Naukowcy wskazują, że w przyszłości sortowanie może również posłużyć do przesiewania materiału pod kątem pozyskania metali lub pozyskania tlenu. Co więcej, wykorzystanie nie ogranicza się jedynie do przestrzeni kosmicznej. Można je będzie wykorzystać również na Ziemi, zwłaszcza tam, gdzie nie ma wystarczająco dużych zasobów wodnych.

Astroport SpaceTechnologies już planuje pierwsze testy na prostych modelach urządzenia.

Źródło: Politechnika Wrocławska

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!