Строительство лунной базы — это настоящий вызов. Чтобы избежать переноса тяжелых материалов с земли, ученые разрабатывают возможность использования лунной пыли в специальных 3D-принтерах. Они должны иметь возможность печатать строительные блоки непосредственно на месте — так называемое аддитивное производство.
Росс Фрил, старший преподаватель Университета Хальмстада, возглавляет группу исследователей, работающих над автономным аддитивным производством (также называемым 3D-печатью), которое можно использовать на Луне.
Ресурсы Земли ограничены, поэтому наше дальнейшее существование требует, чтобы мы смотрели за пределы нашей планеты. В космосе есть бесконечные ресурсы. Чтобы иметь возможность исследовать как внутри, так и снаружи, нашу солнечную систему, необходима лунная база, которая может служить «трамплином» для космических путешествий. По словам Росса Фрила, экономически и технически выгодно использовать Луну в качестве стартовой площадки из-за ее низкой гравитации, чрезвычайно тонкой атмосферы и ясного неба, а также из-за способности использовать водород и кислород от лунного льда для ракетного топлива.
Задача построить лунную базу
Строительство лунной базы — задача не из легких. Строительный материал должен выдерживать и защищать людей и научные приборы от вредного космического излучения и метеороидов. Транспортировать тяжелый бетон с Земли на Луну нельзя — это слишком дорого. Следовательно, возможность использовать материалы, уже находящиеся на Луне, для создания строительных блоков и других полезных компонентов, таких как запасные части, может быть лучшим решением.
Лунная пыль, то есть мелкий гравий на Луне, называемый лунным реголитом , представляет собой природный керамический материал — очень похожий на вулканический пепел на Земле. В нашем исследовании мы использовали материал из земли со свойствами, похожими на лунную пыль. Настоящую пыль трудно найти, говорит Росс Фрил.
3D принтер на луне
Расплавив луноподобный материал из земли, можно печатать различные типы структур на специально разработанном 3D-принтере, например, кубики, фильтрующие элементы и винты — непосредственно на поверхности Луны.
В ближайшие годы исследователи продолжат разработку технологии для автономного 3D-принтера, способного работать на Луне. Они будут улучшать условия испытаний, чтобы имитировать условия на поверхности Луны, например, при сверхвысоком вакууме, и подвергать печатный материал воздействию, например, радиации и высокоскоростных столкновений с объектами, которые имитируют метеориты.
Земля не наш конечный пункт назначения. Человеческое исследование Солнечной системы неизбежно. По словам Росса Фрила, для этого необходимы инновационное мышление и креативные решения, и я надеюсь, что это поможет нашему исследованию.
Тип аддитивного производства, который используют ученые, называется сплавом порошкового слоя. Последние результаты исследований группы были представлены Ross Friel на конференции 2019 Future Manufacturing Technologies Conference (FMTX) 28 мая в Мальме.