Delaware universiteti (AQSh) tadqiqotchilari kosmik muhitning ekstremal sharoitlariga olti oy davomida muvaffaqiyatli chidigan muqobil sement materialini yaratdilar va uni Xalqaro kosmik stantsiyaning (XKS) tashqarisida o'rnatishdi.
Oy regolitining salohiyati
Ba'zi sinovlar natijasida Yerga qaytarilgan namuna turlari yer tuproqida saqlangan bir xil namunalarga qaraganda yuqori mexanik mustahkamlikni ko'rsatdi. Bu natijalar ushbu materialdan Oyda infratuzilmani yaratish imkoniyatini tasdiqlaydi, chunki sementni Yerdan yetkazib berish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emas.
Olimlarning fikricha, Oy yuzasida tuzilmalar qurish uchun muqobil usullardan biri Oy tuprogi – ya'ni, sayyora yuzasini qoplab turgan chang va tog' cho'kmalari qatlami bo'lgan regolit bo'lishi mumkin. Delaware universiteti kimyo muhandisligi kafedrasi professori Norman Wagner tushuntirib berishicha, «regolit mohiyatiga loyqa silikat materialidir, loyga o'xshaydi» va u «Yerda ham, Oyda ham eng keng tarqalgan materiallardan biri bo'lib, bu uni qurilish uchun qiziqarli qiladi».
Wagner laboratoriyasi geopolimerlarni ishlab chiqish bilan shug'ullanadi – ular loyli materiallarni kimyoviy reaksiyalar orqali bog'laydi va yuqori haroratli ishlab chiqarish jarayonlariga ehtiyojni yo'q qiladi. Maqsad – minimal qo'shimchalar yordamida regolitdan qurilish materiallarini ishlab chiqarish, shu tariqa energiya talab qiladigan sanoat jarayonlariga ehtiyojni kamaytirish. Tadqiqotchilar shuningdek, bu texnologiya Yerda fuqarolik qurilishining barqarorligini oshirishga yordam berishi mumkin deb hisoblaydi.
Kosmos sharoitlarida sinovdan o'tkazish
Geopolimerlarning kosmik sharoitlardagi xatti-harakatini baholash uchun jamoa NASA ning MISSE-20 missiyasi doirasida tijorat Oy va Mars regolitining imitatorlari yordamida tayyorlangan yupqa plitalarni yubordi. Yarim yil davomida namunalar XKS ning tashqi tomonida mahkamlab turdi va past Yer orbitasidagi dushman muhit ta'siriga duch keldi.
Sayyoraqa qaytganidan so'ng, tadqiqotchilar materiallar degradatsiya belgilarini ko'rsatmaganini aniqladilar. Bundan tashqari, ba'zi hollarda namunalar shu davr ichida Yerda joylashgan ekvivalent materiallarga qaraganda yuqori mustahkamlikni namoyish etdi. Ushbu tadqiqot Advances in Space Research jurnalida nashr etildi.
Sun'iy intellektni qo'llash
Kosmik sharoitlarga chidash qobiliyatidan tashqari, Oy uchun kelajakdagi qurilish materiallari to'g'ridan-to'g'ri Oy yuzasida ishonchli ishlab chiqarilishi kerak. Bu vazifani hal qilish uchun jamoa sun'iy intellekt (AI) dan foydalangan holda Acta Astronautica jurnalida nashr etilgan ikkinchi tadqiqotni o'tkazdi.
Olimlar ishlatilayotgan regolit xususiyatlari va materialni qayta ishlash usuliga asoslanib, geopolimerlarning mustahkamligini bashorat qilish imkonini beruvchi mashinaviy o'rganish modelini ishlab chiqdilar. Olimlarning aytishicha, bu yondashuv turli xil Oy loylari turli xil xususiyatlarga ega bo'lishi mumkinligini, bu esa maxsus ishlab chiqarish usullarini talab qiladi, hisobga oladi.
Wagner laboratoriyasining boshqa ishi geopolimerlarning qotib qolishdan oldingi aralashtirish, pompalash va shakllantirish bosqichlaridagi xatti-harakatini o'rgandi. Tadqiqotchilar material shakllantiruvchi pasta sifatida harakat qilishni to'xtatib, qattiq tuzilma hosil qilishni boshlaydigan o'tish nuqtasini, ya'ni jel kritika nuqtasini aniqladilar. Eksperimentlar shuni ko'rsatdiki, bu bosqichgacha aralashtirish yoki siljitish materialning qotib qolish vaqtiga yoki yakuniy mustahkamligiga ta'sir qilmadi. Tadqiqotchilar fikricha, bu kelajakdagi muhandislar Oyda qurilish materiallarini sifatiga zarar yetkazmasdan manipulyatsiya qilish va qayta ishlashda katta erkinlikka ega bo'lishi mumkin degan ma'noni anglatadi. Ushbu ish Yer tashqarisidagi materiallarning xatti-harakati haqidagi Journal of Rheology jurnalining maxsus nashrida nashr etildi.