Na kraju, kjer lahko temperaturna razlika doseže kar 300 stopinj Celzija, so znanstveniki našli nepričakovan odgovor na eno največjih ovir za življenje zunaj Zemlje.
Načrti o stalnih človeških naselbinah na Luni se soočajo s težavo, ki je ni mogoče rešiti zgolj z zmogljivejšimi raketami. Na površju našega naravnega satelita se lahko temperature na soncu povzpnejo do 127 stopinj Celzija, ponoči pa padejo na minus 173 stopinj. Za dolgotrajno bivanje bodo zato potrebna izjemno učinkovita izolacijska sredstva, katerih prevoz z Zemlje bi bil drag in logistično zahteven.
Raziskovalci ameriške univerze Purdue so v sodelovanju z Nasinim raziskovalnim centrom Glenn razvili material, ki bi lahko ponudil drugačno rešitev. Namesto da bi vse gradbene sestavine pripeljali z Zemlje, predlagajo uporabo luninega prahu in odpadkov, ki bi nastajali v prihodnjih vesoljskih naselbinah.
Rezultat raziskave, ki jo je univerza Purdue predstavila 10. novembra, je izjemno lahek izolacijski material, imenovan aerogel. Znanstveniki so ga izdelali iz simuliranega luninega regolita, torej prahu in drobnih kamnitih delcev, ter celuloze, ki jo je mogoče pridobiti iz odpadnega papirja, kartona in rastlinskih ostankov.
Pod vodstvom Alexandra Weija in Jacoba Stakerja so sestavine skupaj z vodo obdelali v posebnem mlinu, ki jih zdrobi v izredno drobne delce. Minerali pri tem pomagajo razgraditi celulozna vlakna v filamente, tanjše od enega mikrometra, ki povezujejo nastajajočo strukturo.
Kot navaja raziskava, objavljena v znanstveni reviji ACS Sustainable Chemistry & Engineering, so dosegli toplotno prevodnost vsega 0,030 vata na meter in kelvin, kar je primerljivo z nekaterimi izolacijskimi materiali na Zemlji.
Od laboratorijskega poskusa do luninega bivališča
Kljub obetavnim rezultatom ostaja več ovir. Raziskovalci so ugotovili, da manjši delež celuloze praviloma izboljša izolacijske lastnosti in zmanjša gostoto materiala, večji delež pa poveča njegovo mehansko trdnost. Pri nadaljnjem razvoju bo zato treba najti ustrezno ravnovesje.
Zahtevna je tudi proizvodnja. Trenutni postopek uporablja superkritično sušenje, ki zahteva precej energije in ogljikov dioksid, tega pa na Luni ne bi bilo preprosto zagotoviti. Znanstveniki zato preučujejo možnost liofilizacije oziroma sušenja z zamrzovanjem. Pri tem bi lahko izkoristili izjemno nizke nočne temperature in vakuum na Luni, vendar bi morali razviti tudi ustrezno nadzorovan postopek in sistem za ponovno pridobivanje vode.
Novi material za zdaj obstaja le kot laboratorijski prototip. Na Luni ga še niso izdelali ali preizkusili, zato ostaja odprto vprašanje, kako bi se obnesel ob izpostavljenosti sevanju, vakuumu in velikim temperaturnim nihanjem. Prav tako sam po sebi ne bi zagotavljal potrebne konstrukcijske trdnosti ali zaščite pred sevanjem.
Raziskava kljub temu odpira zanimivo možnost: prihodnje lunine baze bi lahko del svojih izolacijskih materialov proizvajale kar na kraju samem. Lunina tla bi zagotavljala mineralno sestavino, odpadna embalaža in rastlinski ostanki pa celulozo, s čimer bi zmanjšali količino tovora, ki bi ga bilo treba pripeljati z Zemlje.
