La stampa 3D di mattoni lunari con un simulante del suolo potrebbe fungere da fondamenta per le basi lunari

I ricercatori dell'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong (HUST) potrebbero aver scoperto come costruire strutture sostenibili sulla Luna e oltre, a una frazione del costo precedentemente richiesto. Il nuovo concetto prevede l'utilizzo di miscele di terreno lunare per creare mattoni. Ecco tutto quello che c'è da sapere.

Non puoi costruire senza materiali?

Questa strategia è cruciale per la base lunare internazionale pianificata, poiché sarebbe impossibile portare materiali da costruzione e forniture per l'edilizia. Anche con il prezzo al chilo per lanciare un oggetto in orbita che si è ridotto significativamente da migliaia a centinaia negli ultimi cinque anni, l'idea è ancora irrealistica. Di conseguenza, i ricercatori cinesi hanno rivolto la loro attenzione all'utilizzo delle forniture disponibili.

Problemi con il suolo lunare

Il suolo lunare differisce da quello terrestre in molti modi. La Luna si trova nel vuoto dello spazio ed è investita da radiazioni cosmiche, dalle quali l'atmosfera terrestre la protegge. Questo ambiente unico e ostile ha una gravità pari a 1/6 di quella terrestre, il che significa che le minuscole particelle che compongono il suolo lunare rimangono sospese molto più a lungo rispetto al suolo terrestre.

Il suolo lunare ha bordi taglienti come il vetro, è facilmente agitabile e può galleggiare, il che ne aumenta le complicazioni. Per i ricercatori, questo suolo crea gravi problemi alle attrezzature ed è molto pericoloso per i polmoni. Come se non bastasse, la Luna è costantemente soggetta a onde sismiche attive. Questi terremoti lunari possono causare la formazione di enormi nubi di polvere del suolo lunare, peggiorando ulteriormente la situazione.

Studio dei mattoni lunari

I ricercatori cinesi hanno deciso di non rifuggire dalla risorsa più importante sulla luna. Invece, i dispositivi pianificano di trasformare questa polvere pericolosa in mattoni. Questi mattoni lunari verrebbero costruiti da un robot proprietario di stampa 3D. Questo approccio consentirebbe agli astronauti di rimanere concentrati su compiti più importanti e di limitare la loro esposizione alla pericolosa polvere lunare.

I ricercatori hanno creato cinque diverse composizioni simulate del suolo lunare come parte della loro strategia. Sono stati progettati tre diversi tipi di miscele di suolo per imitare i vari tipi di suolo presenti sulla luna. In particolare, i due ingredienti principali della polvere lunare sono il basalto e l'anortosite. Entrambi si trovano a livelli diversi a seconda della posizione. Inoltre, il team ha utilizzato tre diversi approcci di sinterizzazione come parte dello studio.

Test dei mattoni lunari

Gli ingegneri hanno creato con successo un suolo lunare simulato e il loro robot di stampa 3D è stato in grado di prendere questa polvere lunare e creare mattoni. Questi mattoni erano composti da una varietà di miscele diverse, consentendo al team di condurre test di prestazione su tutti i tipi e determinare il sito migliore per costruire un campo in base al miglior mix di materiali da costruzione.

Il team ha testato per vedere il carico che ogni miscela poteva sopportare. Inoltre, i test termici hanno permesso al team di determinare se i mattoni potevano sopportare le forti oscillazioni di temperatura che la luna sperimenta. Queste oscillazioni di temperatura possono essere superiori a 100 gradi, il che può mettere a dura prova i materiali da costruzione poiché si flettono e si allungano a diverse temperature.

Test spaziali dei mattoni lunari

I mattoni hanno completato i test a terra e sono pronti per essere lanciati nello spazio. In particolare, saranno sottoposti a test di performance spaziale, il cui inizio è previsto sulla stazione spaziale cinese. Il loro trasporto alla stazione è previsto a bordo della navicella cargo Tianzhou-8.

Una volta in orbita, i ricercatori esamineranno le condizioni ambientali specifiche della Luna e il modo in cui influenzano le prestazioni e la durata dei mattoni lunari. Il team vuole vedere se la radiazione aggiunta combinata con i bruschi cambiamenti di temperatura causa la rottura dei mattoni. In particolare, i test porteranno i mattoni in orbita entro la metà del 2025.

I vantaggi che i mattoni lunari portano al settore

È facile capire perché gli ingegneri preferiscano lavorare con le risorse locali piuttosto che importare materiali dalla Terra. La Luna potrebbe non avere molto a prima vista, ma la composizione chimica unica del suolo lunare si è dimostrata una buona risorsa per l'edilizia.

Stronger

Secondo i dati, i mattoni lunari hanno superato le loro controparti terrestri in quasi ogni aspetto. Hanno superato il cemento e i mattoni rossi in termini di durata, con risultati di test che hanno mostrato che i mattoni lunari sono quasi 3 volte più resistenti. Questa resistenza aggiuntiva potrebbe consentire ai costruttori di creare strutture utilizzando meno risorse.

Processo automatizzato

Un altro grande vantaggio di questa ricerca è la creazione di uno speciale dispositivo di stampa 3D in grado di elaborare il suolo lunare e creare mattoni in loco. Questo robot sarebbe fondamentale per creare una base lunare senza mettere gli astronauti a rischio inutilmente. Il robot può prendere il suolo, compattarlo e riscaldarlo abbastanza da creare mattoni resistenti e resistenti.

Design unico

L'impiego di Additivo di produzione nel processo apre le porte a più ingegno e innovazione. Già diversi progetti di stampa 3D domestica hanno dimostrato che l'uso di pareti strutturali complesse può aiutare a ridurre i costi di riscaldamento e gli sprechi di materiale. L'ambiente lunare è unico. In quanto tale, la stampante di mattoni lunari può creare nuovi e sperimentali progetti che potrebbero cambiare il settore edile.

Ricercatori di mattoni lunari

L'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong (HUST) ha ospitato lo studio condotto da Ding Lieyun. Il progetto è una parte più piccola della più grande stazione di ricerca lunare internazionale annunciata dalla Cina all'inizio dell'anno. Questo progetto creerebbe una presenza lunare permanente e consentirebbe ricerche approfondite, lanci spaziali più brevi e molto altro.

Aziende che potrebbero trarre vantaggio dai mattoni lunari

Sono molti i settori e le aziende che potrebbero trarre vantaggio dalle numerose scoperte che questa ricerca porta con sé. Innanzitutto, una migliore comprensione del suolo lunare renderà più facile per gli esseri umani colonizzare la Luna in futuro. Pertanto, lo studio sui mattoni lunari dimostra un cambiamento di strategia: dall'approvvigionamento di materiali per la sopravvivenza all'autosufficienza in loco. Ecco un'azienda che potrebbe trarre vantaggio da questo studio.

Rocket Lab

Rocket Lab è stata lanciata nel 2006 come azienda di lancio satellitare. L'azienda fa parte di un'ondata di piattaforme di lancio spaziale che hanno contribuito a ridurre il prezzo al chilo per il trasporto di oggetti nello spazio. L'azienda è specializzata in piccoli satelliti al momento, che è uno dei settori più attivi del mercato.

(RKLB )

Il lanciatore Electron di Rocket Labs ha collaborato con aziende e enti governativi per lanciare satelliti in cielo. Attualmente, ha contratti con il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e la NASA, ed è stato fondamentale nella missione Gateway Pathfinder. In particolare, Rocket Lab è destinata a registrare una crescita continua quest'anno, raggiungendo di recente massimi storici. Pertanto, è considerato un "acquisto" intelligente.

Segui la strada di mattoni lunari

Sono ancora molti i test da completare prima che i mattoni lunari diventino un'opzione ufficiale. Tuttavia, i ricercatori hanno presentato un'argomentazione convincente che spiega perché e come questi oggetti saranno utili ai viaggiatori sulla Luna. Per ora, ci si può aspettare di assistere a ulteriori ricerche sul concetto di mattone lunare e su come potrebbe aiutare l'uomo a raggiungere nuove destinazioni.

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