Ученые в рамках проекта Европейского космического агентства (ЕКА) PAVER решил выяснить, можно ли использовать материалы, доступные на Луне, для строительства дорог. Они предложили использовать линзу для фокусировки солнечного света. Таким образом создавался бы луч, достаточно горячий, чтобы расплавить лунную пыль. В итоге получились бы плитки, которыми можно вымостить дорогу. Процесс создания твердой массы из мелких частиц с использованием давления или тепла без разжижения материала называется спеканием.
Эксперименты проводились с использованием мелкой серой порошкообразной пыли под названием EAC-1A. Это разработанный ЕКА симулятор лунного реголита — смесь минералов в тех же пропорциях, в которых они встречаются на Луне.
Ученые применили в эксперименте CO2-лазер — тип лазера, в котором электрический ток проходит через углекислый газ, создавая световой луч диаметром 45 миллиметров.
Эксперимент оказался успешным. Направив лазер на искусственный лунный реголит, исследователи создали «плитки» из лунной пыли диаметром 25 см. Мощность лазера соответствовала показателю, которого можно было бы достичь с помощью солнечного света на Луне. Для изготовления понадобилась бы только лунная пыль и линза Френеля площадью 2,37 кв. м, чтобы фокусировать доступный там солнечный свет.
Исследователи также проверили прочность плиток, учитывая, что лунное оборудование, скорее всего, будет тяжелым. Они обнаружили, что спеченный материал имеет прочность, сравнимую с бетоном. Плитки подойдут для создания мощеных дорог и посадочных площадок на Луне. За счет их производства количество вредной пыли над лунной поверхностью, угрожающей испортить оборудование и засорить хрупкие механизмы, уменьшится.
Следующим шагом будет улучшение прочности материала. Несмотря на уже достигнутую прочность, случаи поломок все равно были, возможно, из-за микроскопических дефектов. Уменьшение этих дефектов сделает лунную дорогу более надежной.