Екип от изследователи от университета на Арканзас постигна съществен напредък в технологиите за бъдещото усвояване на Космоса. Експертите демонстрираха успешно 3D принтиране на строителни елементи от аналог на лунен реголит.

Разработените детайли се сглобяват помежду си на принципа на конструкторите LEGO

Не се изискват никакви допълнителни свързващи материали. Иновация, която може значително да улесни изграждането на първите постоянни бази и инфраструктура на Луната.

Резултатите от научното изследване са публикувани в npj Advanced Manufacturing.

Авторите прилагат метода за лазерно синтероване в прахово легло (Laser Powder Bed Fusion).

При този процес тънък слой реголитен прах се полага върху работна платформа. След това лазер загрява и разтопява частиците на точно определени места.

Чрез последователно наслояване се формира плътно триизмерно тяло изцяло от изходния прах, без добавянето на полимери, цимент или други свързващи агенти.

За целите на експеримента е използван стандартизиран симулатор на лунен грунд – LHS-1 (Lunar Highlands Regolith Simulant).

Неговият химически и минералогичен състав е максимално близък до реалните образци от Луната, доставени от мисиите по програмата „Аполо“.

Тъй като автентичният лунен материал е силно ограничен ресурс на Земята, подобни лабораторни аналози са стандарт за изпитване на бъдещи космически технологии.

Основно предимство на предложения метод е пълната независимост от допълнителни свързващи компоненти

Транспортирането на строителни химикали, полимери и консумативи от Земята би увеличило значително броя на необходимите ракетни стартове и крайната стойност на космическите мисии.

Инженерите са произвели няколко вида тестови блокове с размери от няколко сантиметра, включително кръстовидни елементи и модули с формата на буквата „H“.

Тяхната геометрия осигурява надеждно напасване и механично закрепване един към друг. Не се налага използването на крепежни детайли или разтвори.

Тестовете отчитат якост на натиск на получените блокове до около 3,4 MPa

Макар елементите от чист реголит да са по-порести и с по-ниска механична здравина спрямо структури с добавени свързващи вещества, те показват достатъчна стабилност.

Водещият автор на изследването Коул Маккалъм отбелязва, че структурите издържат без проблем собственото си тегло, въпреки че на този етап все още не са пригодени да поемат сериозни външни натоварвания.

Преди технологията да намери практическо приложение, предстои преодоляването на няколко технологични предизвикателства.

Предстои процесът да бъде изпитан в условия на космически вакуум и микрогравитация, както и да се повиши общата якост на крайните детайли.

В дългосрочен план усвояването на ресурсите директно на лунния терен (in-situ) ще даде възможност бъдещите експедиции да транспортират единствено производственото оборудване.

Всички защитни съоръжения, жилищни модули и техническа инфраструктура ще могат да се изграждат изцяло от материалите, достъпни на повърхността на естествения спътник на Земята.