Araştırmacılar kavram kanıtını ortaya koyan bir çalışma sundular. Bilimsel Raporlar Bu, Ay toprağını eritmek, Ay’daki yol döşemeleri ve iniş pistleri için uygun, dayanıklı bir malzeme oluşturmak için lazer kullanmanın potansiyelini gösteriyor. Ay tozu yerine kullanılan bir madde kullanılarak Dünya üzerinde gerçekleştirilen çalışma, tekniğin Ay’a uygulanması için fizibilitesini gösteriyor, ancak iyileştirmeler gerekli.
Bir çalışma, lazerlerin, mevcut kaynakları kullanarak Ay’da yollar ve iniş pistleri oluşturmak için Ay toprağını eritme potansiyelini ortaya koyuyor.
Ay toprağını daha katı, katmanlı bir maddeye dönüştürmek için lazerler kullanılarak Ay’da asfalt yollar ve iniş alanları oluşturmak mümkün olabilir. Bilimsel Raporlar. Bu deneyler Dünya’da ay tozu yerine bir madde kullanılarak gerçekleştirilmiş olsa da, bu bulgular tekniğin uygulanabilirliğini gösteriyor ve Ay’da da kopyalanabileceğini gösteriyor. Ancak bilim adamlarına göre süreci iyileştirmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulabilir.
Ay Tozu’nun Zorlukları
Ay tozu, düşük yer çekimi nedeniyle, rahatsız edildiğinde etrafta uçuşma eğiliminde olduğundan ve ekipmanlara zarar verebileceğinden, ay gezicileri için önemli bir zorluk teşkil ediyor. Bu nedenle, yollar ve iniş pistleri gibi altyapılar, toz sorunlarını azaltmak ve Ay’da ulaşımı kolaylaştırmak için gerekli olacaktır. Ancak inşaat malzemelerinin Dünya’dan taşınması maliyetli olduğundan, Ay’da mevcut olan kaynakların kullanılması zorunlu olacaktır.
PAVER konsorsiyumu, Ay’ın yüzeyinde asfalt yüzeyler oluşturmanın bir yolu olarak, simüle edilmiş ay tozunu camsı bir katı yüzeye eritmek için 12 kilowatt’lık bir karbondioksit lazeri kullandı. Clausthal Teknoloji Üniversitesi’nde kurulan tesislerde konsorsiyum 5-10 cm’lik bir spot boyutuna ulaştı. Deneme yanılma yoluyla ilerleyerek, yaklaşık 20 cm çapında üçgen, içi boş merkezli geometrik şekiller üretmek için 4,5 cm çapında bir lazer ışını kullanarak bir strateji geliştirdiler. Bunlar, ay toprağının geniş alanları boyunca yol veya iniş pisti görevi görebilecek sağlam yüzeyler oluşturmak için birbirine kenetlenebilir. Kredi bilgileri: PAVER Konsorsiyumu
Metodoloji ve Sonuçlar
Ginés-Palomares, Miranda Fateri ve Jens Günster, Ay tozunun odaklanmış güneş ışınımıyla nasıl eritilebileceğini simüle etmek için EAC-1A (ay toprağının yerine ESA tarafından geliştirildi) adı verilen ince taneli bir malzemeyi karbondioksit lazerle eritti. Ay katı bir maddeye dönüşüyor.
Araştırmacılar, sağlam bir malzeme oluşturmak için farklı güç ve boyutlarda (sırasıyla 12 kilowatt ve 100 milimetreye kadar) lazer ışınlarıyla deneyler yaptılar, ancak lazer ışın yolunun çapraz veya üst üste binmesinin çatlamaya yol açtığını tespit ettiler. Yaklaşık 250 milimetre boyutunda üçgen, içi boş merkezli geometrik şekiller üretmek için 45 milimetre çapında bir lazer ışını kullanan bir strateji geliştirdiler. Yazarlar, bunların birbirine bağlanarak ay toprağının geniş alanları boyunca yol ve iniş pisti görevi görebilecek sağlam bir yüzey oluşturabileceğini öne sürüyor.
Clausthal Teknoloji Üniversitesi’nde kurulu tesislerde PAVER Konsorsiyumu, simüle edilmiş ay tozunu eritmek için 5-10 cm’lik bir nokta boyutuna ulaştı. Deneme yanılma yoluyla ilerleyerek, yaklaşık 20 cm çapında üçgen, içi boş merkezli geometrik şekiller üretmek için 4,5 cm çapında bir lazer ışını kullanarak bir strateji geliştirdiler. Bunlar, ay toprağının geniş alanları boyunca yol veya iniş pisti görevi görebilecek sağlam yüzeyler oluşturmak için birbirine kenetlenebilir. Kredi bilgileri: PAVER Konsorsiyumu
Ay’da Uygulama
Yazarlar, bu yaklaşımı Ay’da yeniden oluşturmak için, lazer yerine güneş ışığı yoğunlaştırıcı olarak görev yapacak yaklaşık 2,37 metre karelik bir merceğin Dünya’dan taşınması gerektiğini hesaplıyorlar. İhtiyaç duyulan ekipmanın nispeten küçük boyutu, gelecekteki Ay görevlerinde bir avantaj olacaktır.
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için Lazerlerin Ay Tozunu Yollara Nasıl Dönüştürdüğüne bakın.
Referans: Juan-Carlos Ginés-Palomares, Miranda Fateri, Eckehard Kalhöfer, Tim Schubert, Lena Meyer, Nico Kolsch, Monika Brandić Lipińska, Robert Davenport, Barbara tarafından “Ay’da döşeme için ay regolit simülasyonunun büyük unsurlarının lazerle eritilmesi üretimi” Imhof, René Waclavicek, Matthias Sperl, Advenit Makaya ve Jens Günster, 12 Ekim 2023, Bilimsel Raporlar.
DOI: 10.1038/s41598-023-42008-1