Wprowadzenie
Potencjał druku 3D sięga daleko poza naszą planetę. Inicjatywy takie jak NASA 3D-Printed Habitat Challenge badają możliwość budowy habitacji na Księżycu i Marsie. Wykorzystanie lokalnych materiałów do konstrukcji mogłoby znacznie zmniejszyć potrzebę transportowania surowców z Ziemi, co w kontekście misji kosmicznych jest kluczowe. Dzięki drukowi 3D możliwe byłoby stworzenie warunków do życia dla przyszłych kolonizatorów.
Powrót na Księżyc
W związku z powrotem człowieka na Księżyc po 50 latach nieobecności, NASA realizuje program Artemis, który ma na celu ponowne postawienie ludzkiej stopy na Księżycu oraz zapewnienie stałej obecności w bazie, podobnie jak ma to miejsce na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Wybudowanie takiej bazy jest jednak bardzo kosztowne i skomplikowane. Transport wszystkich części rakietami byłby mało opłacalny, więc inżynierowie starają się wymyślić sposób na stworzenie bazy na Księżycu, a później na Marsie, przy użyciu dostępnych tam materiałów.
Rysunek 1Wizualizacja bazy na Marsie
NASA 3D-Printed Habitat Challenge
W 2019 roku NASA ogłosiła konkurs mający na celu zbudowanie bazy do eksploracji kosmosu, w tym podróży na Księżyc, Marsa lub dalej, przy użyciu technologii druku 3D. Konkurs ten składa się z wielu etapów, w których zespoły rywalizują w różnych dziedzinach druku 3D, takich jak modelowanie, rozwój materiałów i budowa. Opróczwspierania eksploracji kosmosu, technologie rozwijane w ramach tego konkursu mogą również prowadzić do tańszych rozwiązań mieszkaniowych na Ziemi i innych korzyści.
Misje Symulacyjne
Aby przygotować przyszłych astronautów do podróży międzyplanetarnych, oraz przede wszystkim zbadać ich zachowanie, jak i również przetestować zaprojektowane struktury mieszkalne przeprowadza się misje symulacyjne. Jedną z takich misji była Mars Dune Alpha, gdzie zaprojektowany habitat został stworzony przy użyciu systemu Vulcan firmy ICON.
System Vulcan to zrobotyzowany system bramowy, gdzie poprzeczna belka z ekstruderem porusza się na dwóch suwnicach, zapewniając dużą stabilność. Do druku wykorzystano Lavacrete (zastrzeżony materiał firmy), który zabarwiono na pomarańczowo, aby przypominał Marsjański regolit.
Baza na Księżycu
Obecnie rozwijane są również systemy, które pozwalają na budowę różnego rodzaju struktur na Księżycu, w tym padów do lądowania, dróg oraz struktur mieszkalnych lub użytkowych. Jednym z takich systemów jest Project Olympus firmy ICON. Transport materiałów jest bardzo kosztowny, dlatego firma ICON rozwija technologie umożliwiające wykorzystanie dostępnych surowców na Księżycu. Potrzebna do przetworzenia tych surowców na gotowy do użycia materiał w drukarce jest jedynie energia. Wytwarzany materiał jest w pełni uzyskany z pyłu księżycowego, a przy tym wykazuje większą wytrzymałość od betonu i może być używany w wysokiej próżni, co jest kluczowe przy budowaniu struktur na Księżycu.
Rysunek 2 Materiał budowlany
Podsumowanie
Technologia druku 3D ma potencjał, aby zrewolucjonizować sposób, w jaki myślimy o budowie struktur na Księżycu i Marsie. Dzięki wykorzystaniu lokalnych materiałów i innowacyjnym podejściom, przyszłe bazy mogą stać się rzeczywistością, co otworzy nowe możliwości dla eksploracji kosmosu i życia poza Ziemią. W miarę jak programy takie jak Artemis i 3D-Printed Habitat Challenge będą się rozwijać, możemy być świadkami niezwykłych osiągnięć w dziedzinie technologii budowlanej.
