Kuidas Kuule maja ehitada?
Kuule baasi rajamise esimeseks sammuks peaks olema majade ehitamine, et pakkuda seal peatujatele töö- ja elamiskohti. Samas tuleb arvestada sellega, et ehitustöödeks tuleb kasutada kohapeal saadaval olevaid materjale. Maal on oluliseks ehitusmaterjaliks betoon — segu tsemendist, killustikust ja veest. Kuul tuleks kasutada selle kohalikku vastet lunarcrete’i ehk kuubetooni.
Kujuta nüüd ette olukorda — sa oled saanud uue töö, aga pead selle pärast teise Euroopa otsa kolima. Sa pakid kõik asjad kokku ja hakkad oma uue kodu poole liikuma, sest ilmselgelt ei ole võimalik vana maja kaasa võtta ning seega ongi sinu esimeseks ülesandeks uus kodu leida. Sellise elumuudatuse on läbi teinud paljud. Nüüd aga kujuta selle olukorra järgmist taset — sinu uus töökoht asub Kuul, kus ei olegi veel maju. Pealegi küsitakse sinu käest üüratuid summasid iga väiksemagi kaasa võetud asja transpordi eest. Oled sunnitud maha jätma vanaema kummuti ja ammugi oma maja, kuid ka materjalid, millest uut maja ehitada.
Lunarcrete’i koostisosad
Lunarcrete’i idee pakuti esimest korda välja 1985. aastal Pittsburgh’i ülikoolis. Selle koostis ei erine oluliselt meile tuttavast betoonist — solvent (vesi), purdmaterjal (killustik) ja kleepuv aine nagu tsement. Tuleb vaid välja mõelda, mis need kolm komponenti võiksid olla, sest Maalt materjalide kaasa võtmine on liiga kulukas. Purdmaterjali on võimalik valmistada Kuu pinnakihist, mida nimetatakse regoliidiks. Erinevalt meie killustikust ei sisalda regoliit orgaanilist ainet, sest see kiht on moodustunud miljardite aastate jooksul meteoorkehade Kuu pinnale langemise tagajärjel. Sügavamal regoliidi kihi all on põhjakivimi kiht, mille kaltsiumirikast kihti saab kasutada tsemendi asemel.
Kuna Kuu on võrdlemisi kuiv paik, siis on solvendi ehk lahusti leidmine keeruline. Välja on pakutud võimalus teha vett hapniku ja pinnasest pärit vesiniku kokku segamisel. Põnevam võimalus käidi välja 2008. aastal projekt raames, kui pakuti lunarcrete’i koostisesse hoopis ränidioksiidi ja kuuma väävlit sideaineks, sest uuringute käigus selgus, et väävel käitub lunarcrete’is sarnaselt nagu vesi betoonis. Alternatiivide leidmine veele on oluline, sest kosmoses oleva vaakumi tõttu vesi aurustuks ega seoks ainet. Lunarcrete’i valmistamiseks proovitakse välja arendada ka võimalusi veeauru kasutamiseks või segu rõhu all segamiseks.
Originaali täiustamine
Materjalide Kuule viimine, aga ka sealt toomine on väga kulukas. Nii tekib aga küsimus, mis materjalidega teadlased katseid teevad. Teadlased on loonud Kuu kiviga sarnase materjali ning täiustavad seda katsete käigus. Näiteks Põhja-Dakota ülikoolis tehti 1988. aastal sobiv segu pruunsöe tuhast, kuid iga uurimisrühm püüab leida oma aseaine. Üks tugevamatest segudest saadi 1986. aastal, kui väga kõrgel kuumusel segati omavahel kokku päriselt Kuult pärinev aine ja vesiniku ja ilmeniidi aur.
Vastavalt loodud retseptile varieerub ka saadava lunarcrete’i tugevus. Siiani saadud materjalide pingetugevuseks on mõõdetud 39—75,7 megapaskalit (MPa), seejuures tugevaks betooniks peetakse materjali, mis on saanud hinnangu 50 MPa ja rohkem. Pingetugevuse vastandiks on tõmbetugevus, mis iseloomustab materjali elastsust. Kui ehitis hakkab pragunema, siis ei pidanud betoon paisumisele ja kokku tõmbumisele vastu ning seega ei ole materjali tõmbetugevus piisav. Maal paigaldatakse tugevuse andmiseks teraskonstruktsioone, kuid terase transportimine Kuule on tohutu kallis. Selle asemele on teadlased välja pakkunud idee luua regoliidist fiiberklaasiga sarnane materjal, et luua omakorda fiiberbetooniga sarnane tugev materjal.
Kosmoseprogrammi arengusuund
Kuna lunarcrete ei ole õhukindel materjal, tuleb eluruumid seest tihendiga katta. Samas neelab lunarcrete gammakiirgust, talub ulatuslikke temperatuurimuutusi ning on võrdlemisi hõre — 2,6 g/cm3. Et lunarcrete vastab Kuu jaoks vajalikele rasketele tingimustele, siis on see hea materjal ka Maal kasutamiseks.
Lunarcrete’i valmistamine Kuul eeldab väga väheste materjalide kaasa võtmist ning nõuab vähem energiat kui terase, tellise või alumiiniumi tootmine. Sellise materjali reaalsuseks saamine oleneb kosmoseprogrammide arengusuunast ja kiirusest, kuid lunarcrete on kindlasti nutikas lahendus ehitamiseks väljaspool harjumuspäraseid tingimusi.
Allikas: home.howstuffworks.com
LOE LISAKS:
