Mondoberfläche von Apollo 17. Bildnachweis: NASA. Klicken um zu vergrößern.
"Wenn du sie nicht lecken kannst, mach mit", lautet ein Klischee, das im Wesentlichen bedeutet, "herauszufinden, wie man mit allem lebt, was man nicht loswerden kann."
Das kann ein guter Rat sein, um auf dem Mond zu leben und zu arbeiten.
Wissenschaftler und Ingenieure, die herausgefunden haben, wie Astronauten zum Mond zurückkehren, Lebensräume einrichten und Mondboden abbauen können, um alles von Baumaterial bis hin zu Raketentreibstoffen zu produzieren, haben sich am Kopf gekratzt, was mit Mondstaub zu tun ist. Es ist überall! Das pudrige Korn dringt in alles ein, verklemmt Dichtungen und reibt Raumanzuggewebe ab. Es nimmt auch leicht elektrostatische Aufladung auf, so dass es von der Mondoberfläche schwebt oder schwebt und an Frontplatten und Kameraobjektiven haftet. Es könnte sogar giftig sein.
Was machst du mit all dem lästigen Staub? Larry Taylor, angesehener Professor für Planetenwissenschaften an der Universität von Tennessee, hat eine Idee:
Versuchen Sie nicht, es loszuwerden - schmelzen Sie es zu etwas Nützlichem!
"Ich bin einer dieser seltsamen Menschen, die gerne Dinge in gewöhnliche Küchenmikrowellenherde stecken, um zu sehen, was passiert", gestand Taylor im vergangenen Monat mehreren hundert Wissenschaftlern auf der LEAG-Konferenz (Lunar Exploration Advisory Group) im Johnson Space Center der NASA.
Zu Hause in Tennessee besteht sein berühmtestes Experiment aus einem Stück Irish Spring-Seife, die sich schnell in ein „abscheuliches Monster“ verwandelt, wenn Sie den Startknopf der Mikrowelle drücken. Aber das ist nicht das, worüber er bei LEAG erzählt hat.
Gegen den Mond legte er einmal einen kleinen Haufen Mondboden, den die Apollo-Astronauten zurückgebracht hatten, in eine Mikrowelle. Und er stellte fest, dass es innerhalb von 30 Sekunden bei nur 250 Watt „leckensplit“ schmolz, sagte er.
Der Grund hat mit seiner Zusammensetzung zu tun. Der Mondregolith oder Boden entsteht, wenn Mikrometeoriten mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Kilometern pro Sekunde in Mondgesteine und Sand pflügen und ihn zu Glas schmelzen. Das Glas enthält Perlen aus reinem Eisen im Nanometerbereich - sogenanntes "Nanophasen" -Eisen. Es sind diese winzigen Eisenperlen, die die Mikrowellenenergie so effizient konzentrieren, dass sie die losen Böden „sintern“ oder zu großen Klumpen verschmelzen.
Diese Beobachtung hat Taylor dazu inspiriert, sich alle Arten von Maschinen vorzustellen, mit denen Mondstaub zu nützlichen Feststoffen verschmolzen werden kann.
"Stellen Sie sich einen Buggy vor, der hinter einem Rover gezogen wird, der mit einem Satz Magnetrons ausgestattet ist", das heißt, dasselbe Ding im Bauch eines Mikrowellenofens. „Mit der richtigen Leistung und Mikrowellenfrequenz könnte ein Astronaut mitfahren, den Boden sintern und dabei einen halben Meter tief durchgehend Ziegelsteine herstellen - und dann die Leistungseinstellungen ändern, um die obersten ein oder zwei Zentimeter zu schmelzen und eine Glasstraße zu schaffen. " er schlug vor.
"Oder sagen Sie, dass Sie ein Radioteleskop wollen", fuhr er fort. „Suchen Sie sich einen runden Krater und lassen Sie einen kleinen Mikrowellen-Rasenmäher an den Seiten des Kraters auf und ab laufen, um eine glatte Oberfläche zu sintern. Hängen Sie eine Antenne an die Mitte - Voila, sofort Arecibo! “ rief er aus und bezog sich auf das riesige Radioteleskop mit einem Durchmesser von 305 Metern in Puerto Rico, das aus einem natürlichen kreisförmigen Tal geformt war.
Technische Herausforderungen bleiben bestehen. Das Sintern von Mondstaub in einem Mikrowellenherd auf der Erde ist nicht dasselbe wie auf dem luftlosen Mond. Die Forscher müssen noch Details eines Prozesses ausarbeiten, um in der rauen Mondumgebung starkes, gleichmäßig gesintertes Material herzustellen.
Aber die Idee ist vielversprechend: Sinterraketenlandeplätze, Straßen, Ziegel für Lebensräume, Strahlenschutz - nützliche Produkte und Staubbekämpfung auf einmal.
"Die einzige Grenze", sagt Taylor, "ist die Vorstellungskraft."
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