Einführung
Das Potenzial des 3D-Drucks reicht weit über unseren Planeten hinaus. Initiativen wie die „3D-Printed Habitat Challenge“ der NASA erforschen die Möglichkeit, Lebensräume auf Mond und Mars zu bauen. Die Verwendung lokaler Materialien für den Bau könnte die Notwendigkeit des Transports von Rohstoffen von der Erde erheblich reduzieren, was im Zusammenhang mit Weltraummissionen von entscheidender Bedeutung ist. Mit Hilfe des 3D-Drucks wäre es möglich, Lebensbedingungen für künftige Kolonisatoren zu schaffen.
Rückkehr zum Mond
Nach der Rückkehr des Menschen auf den Mond nach 50 Jahren verfolgt die NASA das Programm Artemis, das darauf abzielt, wieder einen menschlichen Fuß auf den Mond zu setzen und eine ständige Basis zu errichten, ähnlich der Internationalen Raumstation (ISS). Der Bau einer solchen Basis ist jedoch sehr teuer und kompliziert. Der Transport aller Teile mit einer Rakete wäre nicht sehr kosteneffizient. Daher versuchen die Ingenieure, einen Weg zu finden, eine Basis auf dem Mond und später auf dem Mars zu errichten, indem sie dort vorhandene Materialien verwenden.
Abbildung 1 Visualisierung der Mars-Basis
NASA 3D-Printed Habitat Challenge
Für 2019 hat die NASA einen Wettbewerb ausgeschrieben, bei dem es darum geht, mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie eine Basis für die Erforschung des Weltraums, einschließlich Reisen zum Mond, Mars oder darüber hinaus, zu bauen. Dieser Wettbewerb besteht aus mehreren Phasen, in denen Teams in verschiedenen Bereichen des 3D-Drucks, wie Modellierung, Materialentwicklung und Konstruktion, gegeneinander antreten. Die im Rahmen dieses Wettbewerbs entwickelten Technologien könnten nicht nur die Erforschung des Weltraums unterstützen, sondern auch zu günstigeren Wohnlösungen auf der Erde führen und weitere Vorteile bieten.
Simulation von Aufträgen
Simulationsmissionen werden durchgeführt, um künftige Astronauten auf interplanetare Reisen vorzubereiten und vor allem, um ihr Verhalten zu studieren und auch um die entworfenen Habitatstrukturen zu testen. Eine dieser Missionen war Mars Dune Alpha, bei der das geplante Habitat mit dem Vulcan-System von ICON erstellt wurde.
Das Vulcan-System ist ein robotergestütztes Portalsystem, bei dem sich ein Querbalken mit einem Extruder auf zwei Portalen bewegt, was eine hohe Stabilität gewährleistet. Für den Druck wurde Lavacrete (das firmeneigene Material) verwendet, das orange eingefärbt wurde, um dem Regolith des Mars zu ähneln.
Mondbasis
Derzeit werden auch Systeme entwickelt, die den Bau verschiedener Arten von Strukturen auf dem Mond ermöglichen, darunter Landeplätze, Straßen und bewohnbare oder nutzbare Strukturen. Ein solches System ist das Projekt Olympus von ICON. Da der Transport von Materialien sehr teuer ist, entwickelt ICON Technologien zur Nutzung der auf dem Mond verfügbaren Rohstoffe. Alles, was zur Umwandlung dieser Rohstoffe in druckfertiges Material benötigt wird, ist Energie. Das hergestellte Material wird vollständig aus Mondstaub gewonnen, hat eine höhere Festigkeit als Beton und kann in einem Hochvakuum verwendet werden, was für den Bau von Strukturen auf dem Mond entscheidend ist.
Abbildung 2 Baumaterial
Zusammenfassung
Die 3D-Drucktechnologie hat das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir über den Bau von Strukturen auf Mond und Mars nachdenken. Durch die Verwendung lokaler Materialien und innovativer Ansätze könnten zukünftige Basen Realität werden und neue Möglichkeiten für die Erforschung des Weltraums und das Leben jenseits der Erde eröffnen. Wenn Programme wie Artemis und die 3D-Printed Habitat Challenge weiter wachsen, könnten wir bemerkenswerte Fortschritte in der Bautechnologie erleben.
