25 ноября 2018 спускаемый аппарат NASA «InSight», пролетев 485 миллионов километров, “приземлился” на Марсе. Аппарат должен исследовать поверхность Красной планеты и то, что под ней – и для этого на нем есть прибор «Maulwurf» («Крот»), построенный в Германии. В это же время на земле учёные из Технического университета Берлина (Technische Universität Berlin, TU) уже упростили жизнь будущим колонизаторам. Успешно завершился более чем двухлетний проект «На пути к колонизации Марса с использованием местных ресурсов».
В сценариях колонизации Луны и Марса с первых этапов предлагается прямое использование местных ресурсов: энергии (например, солнечной), воды или льда, которые есть там под поверхностью, и минералов (пыль, песок, камни), называемых лунными и марсианскими реголитами. Не возить же всё необходимое для работы и жизни за 400 миллионов километров (даже если за 55 миллионов, это минимальное расстояние между Землей и Марсом). Даже просто места в кораблях не хватит. Многое нужно делать на месте. Можно ли? Это и выясняла команда Технического университета Берлина.
Костяк команды – молодые ученые Давид Карл, Франц Камуцкий, Андреа Зокка, доктор Оливер Гёрке, профессоры Йенс Генстер и Александр Гурло. Не смуглые и золотоглазые, а обычные четыре немца, итальянец и беларус. Профессор Александр Гурло родился в Кривичах в Мядельском районе, учился в БГУ. Продолжал образование и занимался наукой в Германии с 2001 года, осенью 2014-го получил пост руководителя кафедры перспективных керамических материалов Технического университета Берлина. И с 2016 занимался марсианским проектом. Сейчас ему 47 лет.
«Вечерний Бобруйск» поговорил с белорусским профессором и завкафедрой немецкого университета.
– Наша идея была в том, чтобы посмотреть, что можно сделать из энергии, воды и местных минералов, – рассказывает Александр Гурло. – На Земле из этого тысячи лет делают керамику, и у меня кафедра керамики – вот ею и занялись. К тому же мы давно сотрудничаем с Королевским фарфоровым заводом в Берлине. И вот сама кафедра керамики, сотрудничество с КФЗ и наш интерес к Марсу стали источником этой работы.
– Решили начать с Марса, потому что он более интересен, – улыбается Алесь. – И потому что скоро полетим его колонизировать.
Мы впервые применили земные технологии к неземным материалам.
Обычный земной песок и глина – по научному, силикаты (потому что минералы на основе кремния) – позволяет легко производить гончарные, керамические изделия, устойчивые после обжига. В минералах на Луне и на Марсе кремния очень мало, у реголитов очень специфический химический состав со множеством наночастиц железа, и другая кристаллическая структура. Состав марсианских минералов известен и по спектроскопическим наблюдениям, и из проб, взятых «Викингами». Но привезенных проб на всех не хватит, для работы нужно что-то очень похожее найти на Земле.
– В лабораториях мира есть минимум 7 составов, которые повторяют состав песков из разных районов Марса. Для одного из них очень похожие компоненты нашлись на Гавайях, в вулканической породе. Их собирают на склонах горы Мауна-Кеа специалисты NASA, исследуют, и поделились с нами, – говорит белорусский профессор берлинского университета.
«Марсианский» песок приходит в Берлин почтой, в больших белых ваннах с эмблемой NASA и таможенными наклейками. В лаборатории TU его перемалывают, готовят разные смеси с водой, заливают в гипсовые формы, сушат и обжигают. Всё по технологии шликерного литья, давно известной на Земле.
А получить захотели вазы. Почему именно их, вроде бы последний по важности на Марсе товар? Наверное, действительно первое приходящее на ум, что из глины можно сделать, это посуда – кувшины, миски, жбаны. Хотя в роду Гурло известных гончаров не было, Александр первый и сразу на космическом уровне. Его же молодой коллега Давид Карл в интервью Morgenpost сформулировал и витиевато, и открыто:
«Выбор для эксперимента ваз обусловлен культурной и исторической значимостью предмета, который тысячелетиями создавали разные народы. Так что изготовление ваз из псевдомарсианского песка является своего рода игрой на публику».
Первые вазы и кольца стали получаться в 2017-м, осенью 2018-го ученые опубликовали результаты своей работы и стали набирать известность.
– Мы популярны у газетчиков, – признается Александр Гурло, – и телеканал RBB недавно снял у нас одну из серий фильма о немецких ученых, которые работают на освоение Марса и Луны. Ведь наша работа впервые применила земные технологии к неземным материалам. И мы установили, что наша марсианская керамика сопоставима с земным промышленным фарфором.
Марсианские вазы даже не ломаются так быстро, как фарфор. Но еще не совершенны, для цветов пока не подходят – понемногу, но пропускают воду. В Техническом университете Александр Гурло с коллегами продолжает работать над улучшением материала. И хоть у них в распоряжении не оригинальный песок прямо с Марса – доказано, что они сделали достаточно точную имитацию.
– Настоящий марсианский песок потрогать не удалось, – признается Алесь. – Но в глубине души мы все же представили себя космонавтами.
Благодаря берлинцам, будущие освоители Марса уже знают, что им не нужно брать с собой в долгое путешествие, отмечает BZ-Berlin. Ведь из натуральных марсианских материалов, как оказалось, можно изготовить многое: от посуды и канализационных труб до конденсаторов и свечей зажигания.
«Берлинские учёные готовятся открыть на Марсе фабрику керамики», «Галактическая подставка для цветов из марсианского песка» – соревнуется в заголовках немецкая пресса. А берлинцы уже заглядывают гораздо дальше в будущее: заявленная цель – отправить на Марс 3D-принтер. Он будет управляться с Земли и производить на Марсе многое из необходимого для его освоения. Изготовленные по немецко-белорусской технологии инструменты и предметы быта будут готовы к использованию еще до того, как туда через 400 млн. километров прилетит человек.
