Mặt trăng là một nơi bụi bặm, vì vậy để dọn dẹp mọi thứ một chút, ESA đang thử nghiệm tia laser năng lượng cao và đất mặt trăng mô phỏng để khám phá khả năng thiêu kết đá regolith mặt trăng để mở đường và bãi đáp cho các tiền đồn mặt trăng trong tương lai và giữ bụi hủy diệt ở Vịnh.
Ngay cả trước khi robot hạ cánh đầu tiên, bụi Mặt trăng đã là nỗi ám ảnh của các kỹ sư vũ trụ. Có một thời, người ta biết rất ít về bề mặt Mặt Trăng đến nỗi người ta sợ rằng các miệng núi lửa và có lẽ toàn bộ vùng biển Mặt Trăng có thể chứa đầy bụi rất mịn có thể nuốt chửng tàu vũ trụ giống như cát lún vũ trụ.
May mắn thay, điều đó hóa ra không phải như vậy, nhưng những gì các nhà thám hiểm đầu tiên tìm thấy cũng tệ hại không kém. Bụi mặt trăng mà các phi hành gia Apollo và các tàu thăm dò robot như Surveyor và Lunokhod của Liên Xô gặp phải cực kỳ bám dính do hoàn toàn không có nước và có nhiều tĩnh điện nên nó bao phủ mọi thứ.
Bụi là vấn đề lớn đối với các sứ mệnh Apollo
Tệ hơn nữa, bụi được tạo thành từ các hạt rất sắc và mài mòn, làm hao mòn máy móc và trang phục vũ trụ trong thời gian ngắn. Nó cũng là một chất cách nhiệt mạnh, gần như làm quá nóng chiếc rover được sử dụng trên Apollo 17 và phá hủy chiếc rover Lunokhod 2 bằng cách phủ lên bộ tản nhiệt của nó.
Vì những lý do này và một số lý do khác, khung cảnh sáo rỗng về một căn cứ mặt trăng nằm yên bình trên đất mặt trăng chính xác là điều mà các kỹ sư muốn tránh. Câu trả lời rõ ràng là hãy làm những gì chúng ta làm trên Trái đất, đó là lát đường và khu vực làm việc. Vì nhựa đường khó có thể xuất hiện trên Mặt trăng nên các nhà khoa học ESA do Viện Nghiên cứu và Thử nghiệm Vật liệu BAM của Đức dẫn đầu đã chuyển sang sử dụng tia laser.
Khái niệm này không mới. Năm 1933, Will W. Beach đề xuất tập trung ánh sáng mặt trời bằng thấu kính khổng lồ để làm tan chảy cát tạo đường. Nhóm ESA muốn thực hiện một cách tiếp cận tương tự trên Mặt trăng bằng cách sử dụng thấu kính Fresnel có chiều ngang vài mét để tập trung ánh sáng mặt trời của Mặt trăng. Nhưng để đơn giản hóa các thí nghiệm của họ trong khuôn khổ dự án PAVER, tia laser carbon dioxide 12 kilowatt đại diện cho Mặt trời và thấu kính.
Thiêu kết bụi mặt trăng mô phỏng bằng tia laser
Làm việc với bụi mặt trăng mô phỏng, nhóm PAVER đang làm nhiều việc hơn là chỉ biến những đốm bụi nhỏ thành thủy tinh nóng chảy. Thay vào đó, chùm tia laser có đường kính 4,5 cm (2 in) được sử dụng để tạo ra các hình dạng hình học khác nhau với đường kính khoảng 20 cm (8 in) có thể khóa lại với nhau như những viên gạch để tạo thành các bề mặt lớn như đường và bãi đáp.
Vật liệu này thủy tinh, giòn và có thể bị vỡ khi bị nén, nhưng xe điện cho biết nó vẫn có thể được sửa chữa tại chỗ và có thể trở nên chắc chắn hơn bằng cách nấu chảy các khu vực lớn hơn và xếp lớp chúng. Cuối cùng, có thể xây dựng các công trình như bãi đáp rộng 100 m2 (1.076 ft2) được làm bằng tập hợp các lớp dày 2 cm (1 in) có thể được xây dựng trong khoảng 115 ngày.
Ngoài ra, các phương pháp PAVER có thể được sử dụng để tạo ra vật liệu xây dựng chung cho các cấu trúc khác dành cho các tiền đồn trên mặt trăng.