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Perché gli scienziati vogliono costruire strade sulla Luna utilizzando laser e lenti

Un team di ricerca internazionale ha dimostrato che è possibile costruire “piastrelle lunari” esponendo la regolite del satellite a raggi laser e alla luce solare convogliata da una lente. Con esse potrebbero essere realizzate strade e piattaforme. Ecco perché sono considerate indispensabili per colonizzare la Luna.
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A cura di Andrea Centini
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I ricercatori stanno pensando a un metodo per costruire strade sulla Luna; per farlo ritengono che una delle soluzioni migliori preveda l'utilizzo di laser e lenti. In parole semplici, hanno dimostrato che convogliando la luce solare attraverso una lente di Fresnel o puntando raggi laser sulla regolite lunare – la fine “polvere di roccia” che compone il suolo del satellite – è possibile scioglierla e generare vere e proprie piastrelle a incastro, che possono essere impiegate per pavimentare la superficie e realizzare strade e piattaforme. Tutto con materiale disponibile sul posto, la via ideale considerando i costosissimi lanci dalla Terra.

A dimostrare che è possibile “asfaltare” la superficie lunare con piastrelle realizzate sciogliendo la regolite lunare è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati della Facoltà di Ingegneria Meccanica e Scienze dei Materiali dell'Università di Aalen (Germania), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Istituto Federale di Ricerca e Testing dei materiali di Berlino, del LIQUIFER Systems Group GmbH di Vienna (Austria), dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e di altri istituti. I ricercatori, coordinati dal professor Juan-Carlos Ginés-Palomares, docente di ingegneria presso l'ateneo tedesco, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver condotto alcuni esperimenti con l'EAC-1A, una polvere grigia e fine messa a punto dall'ESA con una composizione tale da simulare la regolite lunare.

Le piastrelle "triangolari" realizzate in laboratorio. Credit: Scientific Reports
Le piastrelle "triangolari" realizzate in laboratorio. Credit: Scientific Reports

Dopo aver focalizzato la luce attraverso una lente di Fresnel (caratterizzata da uno spessore ridotto) hanno dimostrato che la polvere si scioglie e si cementa in piastrelle triangolari – con apici smussati – che possono essere incastrate per formare una vera e propria pavimentazione. Sulla Luna, sfruttando l'energia solare a disposizione, si potrebbero ottenere piastrelle di 25 centimetri utilizzando una lente di questo tipo con una superficie di 2,37 metri quadrati (con il raggio inferiore ai 90 centimetri). Uno strumento di dimensioni abbastanza contenute. Un risultato analogo può essere ottenuto con un laser a CO2 caratterizzato da un diametro di 45 millimetri. Le piastrelle che si ottengono sono solide e possono essere usate a incastro per costruire strade e simili, tuttavia al momento non sembrano sufficientemente robuste, dato che tendono a rompersi e formare crepe. Se i ricercatori supereranno questo ostacolo costruttivo avremo a disposizione un metodo relativamente economico per costruire una rete stradale sulla Luna.

Ma perché non costruire le basi lunari e far transitare astronauti e veicoli direttamente sulla regolite lunare? La ragione è semplice. Questo composto polveroso è infatti molto fine e tagliente, simile a del vetro frantumato. Può infiltrarsi nei macchinari e danneggiarli, inoltre si ritiene possa essere tossico per gli astronauti. Potrebbe inoltre scatenare irritazione agli occhi, alla pelle e alle vie respiratorie. Uno degli astronauti della missione Apollo 17, Harrison Schmitt, sviluppò una sorta di reazione allergica alla regolite lunare (che restava attaccata su tute e stivali) e la chiamò “febbre da fieno lunare”. Il suolo lunare si carica anche elettrostaticamente a causa dell'esposizione ai raggi cosmici e solari e quindi la regolite aderisce facilmente sui materiali, rendendola potenzialmente ancor più dannosa.

Credit: Liquifer Systems Group
Credit: Liquifer Systems Group

Per tutte queste ragioni avere strade lisce, solide e robuste è ritenuta la soluzione migliore per colonizzare la Luna. Entro il 2025 dovrebbero allunare la prima donna e la prima persona nera grazie alla missione Artemis 3, ma l'obiettivo è costruire vere e proprie basi lunari che faranno da trampolino di lancio per raggiungere Marte. I dettagli della ricerca “Laser melting manufacturing of large elements of lunar regolith simulant for paving on the Moon” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Scientific Reports del circuito Nature.

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