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概要
NASAは月表面の環境に耐えられる材料を求めている。これらの材料は、理想的には居住施設などの大型構造物に使用されるが、これらの用途に限定されるものではない。現地で調達された成分（月の塵／レゴリス、乗組員のミッション廃棄物など）から作られた材料が最も関心が高い。
背景
NASAは、今後10年以内に月面に恒久的な人間の存在を確立し、新たな科学的発見を発掘するとともに、民間企業が月経済を構築するための基盤を築くことを目指している。月面にインフラ要素を構築するためには、月面の環境に耐えられる材料を特定することが重要である。そこでNASAは、以下のような月環境での使用に適した材料を求めている：
- 月の環境を生き抜く能力
- 現地調達の材料で作ることができる。月のレゴリス/ダストの化学組成は月表面によって異なるが、SiO2が約50％、Al2O3が約15％、CaOが約10％、MgOが約10％、TiO2が約5％、鉄が約5～15％で、ナトリウム、カリウム、クロム、ジルコニウムの量は少ない。クルーによるミッション廃棄物など、他の材料も使用可能である。
制約：
必要な材料属性：
- 200℃から130℃までの周期的な温度変化に耐える。
- 熱衝撃に耐えることができる（打ち上げ／着陸パッドのアプリケーションのみ）
- 低熱膨張係数（20×10^-6/℃以下）
- 材料は、現地で調達されたもの（例：月の塵／レゴリス、ミッションの廃棄物）を使用するのが理想的である。
望ましい材料属性：
- 熱を放散し、大気の対流熱伝達の不足に対応できる。
- マイクロメテオライトの衝撃に強い（＝粉々にならない）
- 多種の放射線（太陽風、銀河宇宙線）に強い。
- 素材は、全体が同じ組成である必要はない。
- 容易に修理できる（自己修復が理想的）
- 人間が暴露しても無毒（または酸素、二酸化炭素、水などの人間の副産物）
- 3000psi以上の圧縮強度
- 月環境における「経年劣化」に対する耐性（熱環境、放射線（紫外線を含む）、塵などにさらされることによる経年劣化）
- 微生物やバクテリアの繁殖を防ぐ
- 現地の原料の化学的性質のわずかな変化に対応できるのが理想的である。
考えられる解決策
- 極限環境用素材（石油・ガス、工業、航空宇宙など）
- 金属合金
- リサイクル可能な素材
- 高耐久性セラミック
使用分野と用途
月面に人類が永住するための持続可能なインフラを確立する。