Lądowisko na powierzchni Księżyca. Trzeba je zbudować z regolitu
W ramach programu Artemis Amerykanie chcą nie tylko powrócić do księżycowych misji załogowych, ale także zbudować na Srebrnym Globie bazę, w której astronauci mogliby pozostawać całe miesiące. Oznacza to setki startów i lądowań na Księżycu, a to oznacza, że trzeba tam zbudować prawdziwe lądowisko.
Co do zasady inżynierowie zawsze potrzebują wiarygodnych danych o właściwościach materiałów, by konstruować z nich trwałe obiekty. Problem jednak w tym, że wciąż niewiele wiemy o surowcach dostępnych lokalnie na powierzchni Księżyca. Siłą rzeczy prawdziwym wyzwaniem jest zakładanie budowy budynków, czy chociażby stanowiska startowego i lądowiska dla rakiet z regolitu, pyłu i skał znajdujących się na Srebrnym Globie.
Po co komu lądowisko na Księżycu? Cóż, jeżeli chcemy zbudować bazę na Srebrnym Globie, to w pobliżu powinno znajdować się miejsce, na którym będą lądować i z którego będą startować kolejne rakiety transportujące z Ziemi zapasy i kolejnych astronautów. Problem w tym, że silniki rakiety lądującej w przypadkowym, nieprzygotowanym wcześniej miejscu wzbijają gigantyczne ilości pyłu i rozsiewają go po okolicy. Taki pył i ewentualne odłamki mogłyby zatem uszkodzić znajdujący się w pobliżu sprzęt, czy nawet budynki. Owszem, na Ziemi doskonale wiemy, jak budować takie stanowiska startowe, ale przecież nie zabierzemy stąd na Księżyc surowców niezbędnych do ich zbudowania. Siłą rzeczy zatem musimy je budować z surowców dostępnych na miejscu. Rozwiązaniem ma być spiekanie regolitu w zbitą, twardą strukturę na miejscu.
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Acta Astronautica badacze z Purdue podkreślają, że choć stosuje się ziemskie materiały symulujące regolit księżycowy, to jednak mają one ograniczoną wartość. Jak wskazuje dr Dyke, prawdziwe testy muszą się odbyć w warunkach grawitacyjnych i termicznych zbliżonych do tych, które panują na Księżycu. Cechy takie jak kruchość czy odporność na rozciąganie oraz izolacja cieplna są wciąż słabo rozpoznane.
Według wyliczeń przeprowadzonych przez naukowców, lądowisko dla wielotonowej rakiety powinno mieć ok. 33 cm grubości. Co ważne, zwiększenie grubości mogłoby paradoksalnie zwiększyć ryzyko pęknięć, bo gruby blok lepiej przewodzi ciepło i jest bardziej narażony na uszkodzenia przy zmianach temperatury wywołanych ekstremalnym cyklem dnia i nocy na Księżycu.
Proces budowy lądowiska będzie wiązał się z wyzwaniami, takimi jak powstawanie pęknięć czy odspajanie się fragmentów pod wpływem wahań temperatur. Konstrukcja musiałaby być stale monitorowana i ulepszana na podstawie danych zbieranych na miejscu. Szczególną rolę odegrają tu roboty, bowiem ludzie wyposażeni w skafandry nie byliby w stanie efektywnie pracować przy montażu i naprawach takiej platformy w trudnych warunkach księżycowych.
Budowa pierwszych lądowisk wymaga dokładnych badań i testów prowadzonych na miejscu w ramach przyszłych misji załogowych. Dopiero po nich naukowcy zweryfikują założenia projektowe i wprowadzą usprawnienia, które pozwolą na regularne i bezpieczne lądowania rakiet na Księżycu. Wyniki tych prac mają przyczynić się do rozwoju stałej obecności człowieka na naszym naturalnym satelicie.
