Miközben az Artemis-program olasz lakómodullal készül a Holdra, kutatók 3D-ben nyomtatnak marsi házakat regolittal és élesztővel. A hongkongi biomateriáloktól a NASA-projektekig a 3D nyomtatás átalakítja az űrbeli lakóhelyeket.
Miközben az ember Holdra való visszatérése és tartós jelenléte a Hold felszínén az Artemis programnak köszönhetően az elkövetkező években egyre közelebb kerül,amelynek egyik főszereplője az Olaszországban fejlesztett első holdi lakómodul lesz, a tudományos közösség már a Mars kolonizálásának kilátásain dolgozik.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) kutatói egy innovatív eljárást dolgoztak ki a lakóépületek 3D-nyomtatására a vörös bolygón, három összetevő kombinálásával: zselatin, élesztő és regolit.
Mi az a marsi regolit
A Jishen Qiu építőmérnök által vezetett tanulmány a Chem Circularity folyóiratban jelent meg, és a Interesting Engineering (forrás: olasz) számolt be róla.
A legszembetűnőbb újdonság kétségkívül a marsi regolit, vagyis az a kőzetanyag-réteg – finom porból, homokból, kavicsokból és kőzetdarabokból áll –, amely az egész bolygó felszínét beborítja.
A hongkongi kutatók által kidolgozott anyag ezt használja szerkezeti alapként, hogy térfogatot és tömeget adjon az építményeknek.
Ehhez a „helyi” nyersanyaghoz azonban egy igen különleges élesztő társul, amelyet tapadó fehérjékkel módosítottak (a kagylók által a sziklákhoz való rögzüléshez használt természetes ragasztó mintájára), valamint zselatin, amely kötőanyagként és az élesztő tápanyagaként szolgál.
A HKUST kísérleteiben a kutatók arra is törekedtek, hogy a Mars fagyos klímáját természetes fagyasztva szárítóként használják energiatakarékosság céljából, és így elkerüljék az ásványok megolvadását.
A 3D-nyomtatási folyamat során ezért alacsony hőmérsékletet és csökkentett légnyomást alkalmaztak, hogy elősegítsék a jég szublimációját gőzzé, és szilárd, könnyű habot hozzanak létre.
A szimulált környezetben végzett tesztek végül megerősítették, hogy az új anyag nyomószilárdsága a könnyűbetonéhoz mérhető, így ideális többszintes, teljes mértékben újrahasznosítható építmények létesítésére.
Ugyanakkor továbbra is nyitott kérdéseket vet fel ennek a marsi építészeti megoldásnak a fenntarthatósága, többek között a mikroorganizmusok túlélőképessége a bolygó környezetében, valamint a Földről küldött erőforrásoktól való függés.
A körkörös építészet biomateriáljaitól a NASA-projektekig
Az élesztő alkalmazása a 3D-gyártási technológiákban már korábban is megjelent a svédországi Chalmers University of Technology laboratóriumaiban, amint arról a MaterialDistrict (forrás: olasz) beszámolt.
A svéd kutatócsoport egy élesztőből és cellulózból fejlesztett hidrogelet hozott létre, hogy biológiailag lebomló építészeti elemeket gyártson. Ez a megközelítés rámutat arra is, hogy az élelmiszeripari hulladékok hasznosítása miként segítheti a körkörös építészetet akár a Földön, akár az űrmissziókban.
Az akadémiai kutatásokkal párhuzamosan az űripar a 3D-nyomtatást ipari léptékben fejleszti az űrbéli lakóterek számára. Amint arról a Rinnovabili.it (forrás: olasz) beszámolt, a NASA az elmúlt években mintegy 57,2 millió dollárt különített el az Olympus projektre, amelynek célja tartós infrastruktúrák építése a Holdon és a Marson.
Ezeknek a technológiáknak az egyik gyakorlati fejlesztése a Mars Dune Alpha, egy 150 négyzetméteres, Houstonban háromdimenziós nyomtatással megépített szerkezet. Ezt a lakómodult a NASA a Chapea analóg küldetéseiben használta az emberi életkörülmények marsi tesztelésére, megteremtve az alapot a jövőbeni emberi űrgyarmatosítás számára.