Kuun tiilien 3D-tulostus maasimulaattorilla voisi toimia kuun tukikohtien perustana

Huazhongin tiede- ja teknologiayliopiston (HUST) tutkijat ovat saattaneet paljastaa, kuinka kestäviä rakenteita voidaan rakentaa kuuhun ja sen ulkopuolelle murto-osalla aiemmin vaadituista kustannuksista. Uusi konsepti perustuu kuumaaperäseosten käyttöön tiilien valmistuksessa. Tässä on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää.

Etkö voi rakentaa ilman tarvikkeita?

Tämä strategia on ratkaisevan tärkeä suunnitellun kansainvälisen kuutukikohdan kannalta, sillä rakennusmateriaalien ja rakennustarvikkeiden tuominen olisi mahdotonta. Vaikka tuotteen kiertoradalle punnan hinta on laskenut merkittävästi tuhansista satoihin viimeisen viiden vuoden aikana, ajatus on edelleen epärealistinen. Tämän seurauksena kiinalaiset tutkijat kiinnittivät huomionsa käytettävissä olevien tarvikkeiden käyttöön.

Ongelmia kuun maaperän kanssa

Kuun maaperä eroaa Maan maaperästä monella tapaa. Kuu sijaitsee avaruuden tyhjiössä ja sitä ympäröi kosminen säteily, jolta Maan ilmakehä suojaa. Tässä ainutlaatuisessa ja vihamielisessä ympäristössä on kuudesosa Maan painovoimasta, mikä tarkoittaa, että Kuun maaperää muodostavat pienet hiukkaset pysyvät leijunnassa paljon pidempään kuin Maan maaperä.

Kuun maaperässä on teräviä reunoja, kuten lasissa, se häiriintyy helposti ja voi kellua, mikä lisää sen komplikaatioita. Tutkijoille tämä maaperä aiheuttaa suuria ongelmia laitteiden kanssa ja on erittäin vaarallista keuhkoille. Jos kaikki nämä ongelmat eivät ole tarpeeksi, Kuussa esiintyy jatkuvasti aktiivisia seismisiä aaltoja. Nämä kuunjäristykset voivat aiheuttaa massiivisten maaperän pölypilvien muodostumista, mikä pahentaa tilannetta.

Lunar Bricks -tutkimus

Kiinalaiset tutkijat päättivät olla pelkäämättä kuun merkittävintä luonnonvaraa. Sen sijaan laitteet aikovat muuttaa tämän vaarallisen pölyn tiileiksi. Nämä kuun tiilet rakentaisi patentoitu 3D-tulostusrobotti. Tämä lähestymistapa mahdollistaisi astronautien keskittymisen tärkeämpiin tehtäviin ja rajoittaisi altistumistaan ​​vaaralliselle kuupölylle.

Tutkijat loivat viisi erilaista simuloitua kuun maaperäkoostumusta osana strategiaansa. Kolme erityyppistä maaperäseosta on suunniteltu jäljittelemään kuussa esiintyvää erityyppistä maaperää. Erityisesti kuun pölyn kaksi pääainesosaa ovat basaltti ja anortosiitti. Molemmat löytyvät eri tasoilla sijainnista riippuen. Lisäksi ryhmä käytti kolmea erilaista sintrausmenetelmää osana tutkimusta.

Kuun tiilien testi

Insinöörit loivat onnistuneesti simuloidun kuun maaperän, ja heidän 3D-tulostusrobottinsa pystyi ottamaan tämän kuun pölyn ja luomaan tiiliä. Nämä tiilet koostuivat useista erilaisista seoksista, minkä ansiosta tiimi saattoi suorittaa suorituskykytestejä eri tyypeille ja määrittää parhaan paikan leirin rakentamiseen parhaan rakennusmateriaalisekoituksen perusteella.

Tiimi testasi nähdäkseen kuormituksen, jonka kukin seos kesti. Lämpökokeiden avulla tiimi pystyi myös selvittämään, kestäisivätkö tiilet kuun kokemat voimakkaat lämpötilanvaihtelut. Nämä lämpötilavaihtelut voivat olla yli 100 astetta, mikä voi aiheuttaa paljon rasitusta rakennusmateriaaleille, koska ne taipuvat ja venyvät eri lämpötiloissa.

Kuun tiilien avaruustestaus

Tiilet on testattu maapallolla ja ne ovat valmiita vietäväksi avaruuteen. Tarkemmin sanottuna ne käyvät läpi avaruussuorituskykytestauksen, jonka on määrä alkaa Kiinan avaruusasemalla. Tiilet on määrä viedä asemalle Tianzhou-8-rahtialuksella.

Kerran kiertoradalla tutkijat tutkivat kuukohtaisia ​​ympäristöolosuhteita ja niiden vaikutusta kuun tiilien suorituskykyyn ja kestävyyteen. Ryhmä haluaa nähdä, aiheuttaako lisätty säteily yhdistettynä villiin lämpötilan muutoksiin tiilet hajoamaan. Testauksen aikana tiilet ovat kiertoradalla vuoden 2025 puoliväliin mennessä.

Lunar Bricks tuo teollisuudelle edut

On helppo ymmärtää, miksi insinöörit haluavat työskennellä paikallisten resurssien kanssa sen sijaan, että tuoisivat esineitä Maasta. Kuussa ei ehkä ole paljonkaan ensi silmäyksellä, mutta kuun maaperän ainutlaatuinen kemiallinen koostumus on osoittautunut hyväksi rakennusmateriaaliksi.

Vahvempi

Tietojen mukaan kuun tiilet ylittivät maan päällä olevat vastineensa lähes kaikilta osin. Ne ylittivät betonin ja punatiilet kestävyyden suhteen, ja testitulokset osoittivat kuun tiilet lähes 3 kertaa vahvempia. Tämä lisävahvuus voisi antaa rakentajille mahdollisuuden luoda rakenteita käyttämällä vähemmän resursseja.

Automatisoitu prosessi

Toinen tämän tutkimuksen suuri etu on erityisen 3D-tulostuslaitteen luominen, joka voi käsitellä kuun maaperää ja luoda tiiliä paikan päällä. Tämä robotti auttaisi luomaan kuun tukikohdan asettamatta astronautit tarpeettomaan riskiin. Robotti voi ottaa maaperän, tiivistää sen ja lämmittää sen tarpeeksi vahvojen, kimmoisten tiilien luomiseksi.

Ainutlaatuinen muotoilu

Käyttö lisäaineiden valmistus prosessissa avaa oven lisää kekseliäisyyttä ja innovaatioita. Useat 3D-kotitulostusprojektit ovat jo osoittaneet, että monimutkaisten rakenneseinien käyttö voi auttaa vähentämään lämmityskustannuksia ja materiaalihukkaa. Kuun ympäristö on ainutlaatuinen. Sellaisenaan kuun tiilitulostin voi luoda uusia ja kokeellisia malleja, jotka voivat muuttaa rakennusalaa.

Kuutiilien tutkijat

Huazhongin tiede- ja teknologiayliopisto (HUST) isännöi Ding Lieyunin johtamaa tutkimusta. Hanke on pienempi osa suurempaa kansainvälistä kuuntutkimusasemaa, jonka Kiina ilmoitti aiemmin tänä vuonna. Tämä projekti loisi pysyvän kuun läsnäolon ja mahdollistaisi syvällisen tutkimuksen, lyhyemmät avaruuslaukaisut ja paljon muuta.

Yritykset, jotka voisivat hyötyä Lunar Bricksistä

On monia teollisuudenaloja ja yrityksiä, jotka voisivat hyötyä tämän tutkimuksen tuomista läpimurroista. Ensinnäkin, mitä parempi ymmärrys kuun maaperästä on, sitä helpompaa ihmisten on jonain päivänä asuttaa kuu. Kuutiilitutkimus osoittaa strategian muutoksen selviytymistarvikkeiden tuomisesta itsenäiseen toimintaan paikan päällä. Tässä on yksi yritys, joka voisi hyötyä tästä tutkimuksesta.

Rakettien laboratorio

Rocket Lab aloitti toimintansa vuonna 2006 satelliitin laukaisuyrityksenä. Yritys on osa avaruuslaukaisualustojen aaltoa, joka on auttanut kutistamaan avaruuteen viemisen puntaa hintaa. Yritys on tällä hetkellä erikoistunut pieniin satelliitteihin, mikä on yksi markkinoiden aktiivisimmista sektoreista.

(RKLB )

Rocket Labsin Electron-laukaisualusta on tehnyt yhteistyötä sekä yritysten että valtionyhtiöiden kanssa satelliittien saamiseksi taivaalle. Tällä hetkellä sillä on sopimuksia Yhdysvaltain puolustusministeriön NASAn kanssa, ja se oli keskeisessä asemassa Gateway Pathfinder -hankkeessa. Huomionarvoista on, että Rocket Labin odotetaan kasvavan edelleen tänä vuonna ja saavuttavan viime aikoina kaikkien aikojen huippunsa. Sellaisenaan sitä pidetään fiksuna ostoksena.

Seuraa Lunar Brick Roadia

Ennen kuin kuutiilistä tulee virallinen vaihtoehto, on vielä paljon testausta tehtävä. Tutkijat ovat kuitenkin esittäneet vakuuttavan perustelun sille, miksi ja miten nämä esineet hyödyttävät kuumatkailijoita. Toistaiseksi voit odottaa näkevämme lisätutkimuksia kuutiilien konseptista ja siitä, miten ne voisivat auttaa ihmistä saavuttamaan uusia kohteita.

Opi muista hienoista avaruusprojekteista täältä.