달에 구조물을 건설하고 싶나요? 전자레인지로 레골리스를 폭파하세요

전자레인지는 남은 음식을 데우는 것 이상의 용도로 유용합니다. 적어도 센트럴 플로리다 대학, 애리조나 주립 대학, 민간 기업 Cislune의 과학자 컨소시엄이 발표한 연구에 따르면 그들은 또한 다른 세계에 착륙장을 만들 수도 있습니다. 그들의 연구는 달 토양을 분류한 다음 전자레인지로 폭발시키는 조합이 어떻게 달의 미래 로켓을 위한 착륙 패드를 만들고 10,000kph 먼지 입자에 의해 폭발되는 주변 건물을 보호할 수 있는지를 보여줍니다.

이 시스템은 달 표면의 특정 광물이 자성을 띠고 동일한 광물이 전자레인지에 의해 가열되기 매우 쉽기 때문에 큰 부분에서 작동합니다. 특히 달 표면의 약 1~2%를 차지하는 일메나이트(ilmenite)라는 유리 광물의 일종은 자성이 강합니다.

일메나이트는 달이 작은 운석에 의해 폭발할 때 형성되며 응집체라는 물질을 형성합니다. 오래된 달 토양(즉, 최근에 운석에 의해 폭발되지 않은 토양)의 경우 토양의 최대 60%가 이러한 응집물로 구성되어 있는 반면, "젊은" 달 토양의 경우 약 20%만이 구성되어 있습니다. 따라서 상당한 양의 오래된 토석이 포함된 일부 장소에서는 농도가 충분히 높습니다.

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따라서 미래의 탐험가들이 착륙장을 만들고 싶다면 강력한 마이크로파로 이 오래된 토양을 긁어내어 함께 소결시키고 주변의 모든 것을 분사하지 않고도 로켓이 착륙할 수 있을 만큼 내구성이 충분한 표면을 만들 수 있습니다. 모래 분사는 지구에서처럼 먼지 입자를 느리게 만드는 공기가 없기 때문에 특히 사악할 것입니다.

해결책은 충분히 간단해 보입니다. 마이크로파로 토양을 폭파하여 함께 소결시키는 것입니다. 그러나 시스템은 항상 개선될 수 있으며 이 마이크로파 소결 공정도 예외는 아닙니다. 연구자들은 토토에 선광이라고 알려진 공정을 적용함으로써 흡수되는 마이크로파의 양을 증가시켜 가열 공정의 효율성을 높일 수 있다는 사실을 발견했습니다.

이 경우, 선광은 토양을 체로 치고 자기장으로 때려 더 많은 자성을 지닌 토양이 자석 쪽으로 이동하도록 하는 반면, 비자성 토양은 단순히 땅으로 떨어지게 하는 것을 포함합니다. 연구의 주요 저자 중 한 명인 Phil Metzger 박사는 이 과정을 재활용업체가 지구상에서 수행하는 작업과 비교합니다. 즉, 자성 강도에 따라 재료를 분류하여 일반 강철과 같은 자성 재료를 더 가치 있는 스테인리스에서 분리할 수 있습니다. 자성이 없는 강철.

달에서는 자석의 전원이 꺼지면 자성 토양이 비자성 유형 위에 놓이게 됩니다. 그리고 자성 토양은 마이크로파에 훨씬 더 취약하기 때문에 선광 과정을 통해 물질이 흡수하는 에너지의 양을 60-80%까지 늘릴 수 있습니다.

이는 터무니없는 개선이며 그러한 임무에 필요한 마이크로파 전원 공급 장치의 필요한 크기를 극적으로 줄일 수 있는 개선입니다. 일부 마이크로파 전원 공급 장치의 무게를 고려하면 무게를 줄이면 전체 프로그램 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

이 논문은 또한 폴리머 기반 패드 기반 패드를 포함하여 다른 잠재적인 랜딩 패드 생성 방법론을 살펴봅니다. 그러나 마이크로파 소결 프로젝트와 같은 현장 자원을 사용하는 비용 효율성은 현재 장비를 궤도에 진입시키는 가격대에서 가장 효과적입니다.

그 가격은 앞으로 수십 년 동안 크게 떨어질 수 있지만, 이 기술은 이번 10년 안에 다시 재사용 가능한 로켓을 달에 착륙시키기를 희망하는 아르테미스 임무 계획자에게 가장 좋은 기술 중 하나인 것 같습니다. 현재 다음 연구 단계에는 마이크로파 전원 테스트와 진공을 포함한 시뮬레이션된 달 환경의 토양에서 유사한 테스트를 수행하는 것이 포함됩니다. 전자레인지로 조리한 음식을 그냥 지나칠 수 있는 경우에는 결과물의 냄새를 맡는 것이 최선의 방법이 아닐 수도 있습니다.