القمر مكان مترب، وفي محاولة لجعله أكثر ترتيبًا، تقوم وكالة الفضاء الأوروبية بإجراء تجارب باستخدام أشعة الليزر عالية الطاقة ومحاكاة التربة القمرية لاستكشاف إمكانية وجود حطام قمري متكلس لتمهيد الطرق ومواقع الهبوط للمواقع القمرية المستقبلية ومنع دخول الغبار المدمر.

حتى قبل الهبوط الآلي الأول، كان الغبار القمري مصدر قلق لمهندسي الفضاء. في وقت ما، لم يكن يُعرف سوى القليل جدًا عن سطح القمر، مما أدى إلى مخاوف من أن الحفر وحتى المحيط القمري بأكمله يمكن أن يمتلئ بغبار ناعم للغاية من شأنه أن يبتلع المركبات الفضائية مثل الرمال المتحركة الكونية.

ولحسن الحظ، ثبت أن هذا ليس هو الحال، ولكن ما وجده المستكشفون الأوائل كان سيئًا تقريبًا. أصبح الغبار القمري الذي واجهه رواد فضاء أبولو والمسابير الآلية مثل سيرفيور ولونار هودر التابع للاتحاد السوفيتي لزجًا جدًا بسبب النقص التام في غسل المياه والكثير من الكهرباء الساكنة التي غطت كل شيء.

ومما يزيد الطين بلة أن الغبار يتكون من جزيئات كاشطة حادة جدًا من شأنها أن تؤدي إلى تآكل الآلات وبدلات الفضاء في وقت قصير. وفي الوقت نفسه، يعتبر الغبار أيضًا عازلًا حراريًا قويًا. كادت المركبة الجوالة التي استخدمتها أبولو 17 أن تتحطم بسبب ارتفاع درجة الحرارة، كما تمت تغطية المبرد الخاص بالمركبة القمرية 2 بالغبار وتدميره.

لهذه الأسباب وغيرها، فإن السيناريو المبتذل المتمثل في وجود قاعدة قمرية بهدوء على التربة القمرية هو بالضبط ما يريد المهندسون تجنبه. الجواب الواضح هو رصف الطرق ومناطق العمل بالأسفلت، تماما كما نفعل هنا على الأرض. ونظرًا لصعوبة العثور على الأسفلت على القمر، لجأ علماء وكالة الفضاء الأوروبية، بقيادة معهد BAM الألماني لأبحاث واختبار المواد، إلى استخدام الليزر.

هذا المفهوم ليس جديدا. في عام 1933، اقترح ويل دبليو بيتش استخدام العدسات العملاقة لتركيز ضوء الشمس وإذابة الرمال لبناء الطرق. ويأمل فريق وكالة الفضاء الأوروبية في استخدام نهج مماثل على القمر، وذلك باستخدام عدسات فريسنل التي يبلغ عرضها عدة أمتار لتركيز ضوء الشمس على القمر. ولكن لجعل تجربتهم بسيطة وممكنة، استبدل ليزر ثاني أكسيد الكربون بقدرة 12 كيلووات الشمس والعدسة كجزء من مشروع PAVER.

استخدام التلبيد بالليزر لمحاكاة خريطة الغبار القمري/وكالة الفضاء الأوروبية

وباستخدام محاكاة الغبار القمري، قام فريق PAVER بأكثر من مجرد تحويل بقع صغيرة من الغبار إلى زجاج منصهر. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام أشعة الليزر التي يبلغ قطرها 4.5 سم (2 بوصة) لإنشاء أشكال هندسية مختلفة يبلغ قطرها حوالي 20 سم (8 بوصات)، والتي يمكن ربطها معًا مثل البلاط لتشكيل أسطح كبيرة مثل الطرق ومنصات الهبوط.

المادة زجاجية وهشة ويمكن أن تتشقق عند ضغطها، ولكن يمكن إصلاحها في مكانها وجعلها أقوى عن طريق صهر مساحات أكبر وطبقاتها. ومن المتوقع أن يتم بناء هياكل مثل منصة الهبوط التي تبلغ مساحتها 100 متر مربع (1076 قدم مربع)، والتي تتكون من طبقات كثيفة يبلغ سمكها 2 سم (1 بوصة)، في حوالي 115 يومًا.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام طريقة PAVER لإنشاء مواد بناء عامة لهياكل أخرى على الموقع القمري.

تم نشر البحث في مجلة Nature Scientific Reports.