Vuoi costruire strutture sulla Luna? Basta far esplodere la regolite con le microonde

Le microonde sono utili non solo per riscaldare gli avanzi. Possono anche creare piattaforme di atterraggio su altri mondi, almeno secondo una ricerca pubblicata da un consorzio di scienziati dell’Università della Florida Centrale, dell’Arizona State University e della Cislune, una società privata. La loro ricerca mostra come una combinazione di smistamento del suolo lunare e poi esplosione con le microonde può creare una piattaforma di atterraggio per futuri razzi sulla Luna – e salvare eventuali edifici circostanti dall’essere fatti esplodere da particelle di polvere a 10.000 km/h.

Questo sistema funziona in gran parte perché alcuni minerali sulla superficie lunare sono magnetici e quegli stessi minerali sono anche molto suscettibili al riscaldamento delle microonde. In particolare, un tipo di minerale vetroso chiamato ilmenite, che costituisce circa l'1-2% della superficie lunare, è altamente magnetico.

L'ilmenite si forma quando la Luna viene colpita da piccole meteore e forma materiale chiamato agglutinati. Per i suoli lunari più vecchi (cioè quelli che non sono stati recentemente colpiti da una meteora), fino al 60% del suolo è costituito da questi agglutinati, mentre solo il 20% circa dei suoli lunari "più giovani" lo sono. Quindi le concentrazioni sono sufficientemente elevate in alcuni luoghi che contengono quantità significative di regolite più antica.

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Quindi, se i futuri esploratori volessero creare una piattaforma di atterraggio, potrebbero distruggere questo terreno più vecchio con potenti microonde per sinterizzarlo insieme e creare una superficie abbastanza resistente da consentire a un razzo di atterrare su di esso senza sabbiare tutto intorno. Quella sabbiatura sarebbe particolarmente malvagia poiché non c’è aria che rallenti le particelle di polvere, come accadrebbe sulla Terra.

La soluzione sembra abbastanza semplice: far esplodere il terreno con le microonde per sinterizzarlo insieme. Tuttavia, i sistemi possono sempre essere migliorati e questo processo di sinterizzazione a microonde non fa eccezione. I ricercatori hanno scoperto che, sottoponendo la regolite a un processo noto come arricchimento, potevano aumentare la quantità di microonde assorbite e, quindi, l’efficacia del processo di riscaldamento.

Il beneficio, in questo caso, consiste nel setacciare il terreno e colpirlo con un campo magnetico, facendo sì che il terreno più magnetico si sposti verso il magnete, mentre il terreno non magnetico semplicemente ricadrebbe a terra. Il dottor Phil Metzger, uno degli autori principali dello studio, paragona il processo a quello che fanno i riciclatori qui sulla Terra: selezionano il materiale in base alla sua forza magnetica, consentendo al materiale magnetico, come l'acciaio normale, di essere separato dal più prezioso acciaio inossidabile. acciaio, che non è magnetico.

Sulla Luna, quando il magnete viene spento, il terreno magnetico poggerebbe sopra quello non magnetico. E poiché il terreno magnetico è anche molto più suscettibile alle microonde, il processo di arricchimento potrebbe aumentare la quantità di energia assorbita dal materiale del 60-80%.

Si tratta di un miglioramento assurdo che potrebbe ridurre drasticamente la dimensione necessaria dell’alimentazione a microonde necessaria per una tale missione. Dato il peso di alcuni alimentatori a microonde, qualsiasi riduzione del loro peso potrebbe ridurre drasticamente il costo dell’intero programma.

Il documento esamina anche altre potenziali metodologie per la creazione di piattaforme di atterraggio, comprese quelle basate su polimeri tramite pavimentazioni. Tuttavia, il rapporto costo-efficacia derivante dall’utilizzo di risorse in situ, come quelle del progetto di sinterizzazione a microonde, è il più efficace al prezzo attuale per portare le apparecchiature in orbita.

Anche se il prezzo potrebbe scendere in modo significativo nei prossimi decenni, questa tecnica sembra una delle migliori per i pianificatori della missione Artemis che sperano di far atterrare un razzo riutilizzabile sulla Luna ancora una volta in questo decennio. Per ora, i prossimi passi della ricerca includerebbero il test della fonte di energia a microonde e l’esecuzione di test simili sul suolo in un ambiente lunare simulato, anche nel vuoto. Se alcuni pasti cotti al microonde sono qualcosa su cui basarsi, potrebbe non essere l'idea migliore annusare il materiale risultante.