Hvordan Lasere & 3D-Printning Vil Bygge Vores Fremtid i Rummet

Rumforskning har udviklet sig betydeligt i løbet af de sidste årtier, og med den også vores ambitioner. Det handler ikke længere kun om at besøge fjerne planeter, men om at blive der, og til det ser vi aktivt på at bygge strukturer, der vil støtte fremtidig rumkolonisering og interstellare rejser.

Dog er byggeri uden for Jorden ikke det samme som byggeri på Jorden. Konstruktion i rummet medfører alvorlige udfordringer.

F.eks. kan ekstreme temperaturudsving kompromittere integriteten af de byggematerialer, vi bruger her på Jorden. Derudover er der mikrogravitation, vakuum i rummet, stråling, knapheden på ressourcer som vand og konventionelle aggregater samt logistikken omkring opsendelse og samling af komponenter i kredsløb eller på udenjordiske overflader.

Alle disse udgør udfordringer, der kræver, at vi gentænker både materialer og metoder til konstruktion i rummet.

Fremskridt som rumbeton, mikrobølgesinterning, lasersinterning, termohærdende materialer og smeltning/formning af regolit er nogle af de måder, hvorpå de barske miljøforhold og ressourceknaphed tackles.

3D-printningsteknologi er en anden afgørende innovation, der viser stort potentiale for at konstruere komplekse habitater og strukturer i rummet. Den tilbyder fordele som præcision, øget effektivitet, hurtig hærdning, stabilitet og minimering af affald.

Denne teknologi kan anvendes med lokale materialer som måne- og Mars-jord for at bygge holdbare infrastrukturer, hvilket reducerer behovet for at transportere alle materialerne fra Jorden.

En anden innovation, der spiller en vigtig rolle her, er automatiserede robotter, som konstruerer betonstrukturer i barske miljøer og fjerner behovet for menneskelig arbejdskraft. De har realtidsmonitorering for at sikre byggekvalitet og sikkerhed for langvarig beboelse.

Så er feltet rumforskning og kolonisering i hurtig udvikling, og i denne sammenhæng har forskere nu fundet en måde at bygge virkelig store strukturer til bæredygtige rumoperationer.

NOM4D-rejsen: Laserbaseret rumfremstilling

Et hold af ingeniører fra University of Florida (UF) er i gang med at fremstille præcise metalstrukturer¹ i kredsløb med hjælp fra laserteknologi.  

Ideen er specifikt at bygge massive strukturer, såsom et 100‑meter solcellearray i kredsløb, ved brug af avanceret laserteknologi.  

Udover solpaneler sigter holdet mod at se stor‑skala strukturer som rumteleskoper, satellitantenner eller endda dele af rumstationer bygget direkte i kredsløb, hvilket ville udgøre et stort skridt mod længere missioner og bæredygtige rumoperationer.

Ifølge Victoria Miller, Ph.D., lektor i afdelingen for Materialevidenskab & Ingeniørvidenskab på UF’s Herbert Wertheim College of Engineering:

“Vi vil bygge store ting i rummet. For at bygge store ting i rummet, skal man begynde at fremstille ting i rummet. Dette er en spændende ny grænse.” 

For at udføre deres forskning har universitetet fået en kontrakt på 1,1 millioner dollars fra DARPA. Mens andre universiteter også udforsker rumfremstilling, er UF den eneste, der fokuserer på laserforming til rumapplikationer.

Til dette arbejder Miller og hendes studerende i samarbejde med Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) og NASA’s Marshall Space Flight Center, som hjælper med at fremme Amerikas rumprogram gennem sine opsendelsesraketter, rumsystemer, fremdriftssystemer og hardware, topmoderne ingeniørteknologier samt banebrydende videnskabs- og forskningsprojekter.

Så arbejder de sammen på et projekt kaldet NOM4D, som står for Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials, and Mass-efficient Design, og som har til formål at transformere udviklingen af ruminfrastruktur.

For NOM4D er en af de største udfordringer at komme forbi begrænsningerne i størrelse og vægt af raketlast. For at tackle disse problemer udvikler UF-holdet laserteknologi til at forme metal ved at spore præcise mønstre på dem.

Hvis det udføres præcist, kræver det ikke menneskelig indgriben, da varmen fra laseren bøjer metallet selv, hvilket gør det til et vigtigt skridt mod, at orbital fremstilling bliver en realitet. Ifølge et teammedlem, Nathan Fripp, der er tredjeårs Ph.D.-studerende i materialvidenskab og -ingeniørkunst:

“Med denne teknologi kan vi bygge strukturer i rummet langt mere effektivt end at sende dem fuldt samlede fra Jorden. Dette åbner op for en bred vifte af nye muligheder for rumforskning, satellitsystemer og endda fremtidige habitater.”

At ændre metalens form korrekt og efter behov er en kompleks proces, så den komplekse laserbøjning er uden tvivl en stor præstation, men den er kun en del af ligningen.

Udfordringen, bemærkede Miller, er at sikre, at materialets egenskaber enten forbliver gode eller forbedres under processen. De bøjede områder skal stadig have gode egenskaber samt være robuste og stærke med den rette fleksibilitet.

For at vurdere materialerne udførte holdet kontrollerede tests på rustfrit stål, aluminium og keramik for at analysere, hvordan variabler som varme, tyngdekraft og laserinput påvirker, hvordan materialerne bøjer og opfører sig.

“Vi udfører mange kontrollerede tests og indsamler detaljerede data om, hvordan forskellige metaller reagerer på laserenergi: hvor meget de bøjer, hvor meget de varmes op, hvordan varmen påvirker dem og mere. Vi har også udviklet modeller til at forudsige temperaturen og bøjningsgraden baseret på materialets egenskaber og laserenergiinput. Vi lærer løbende både fra modellering og eksperimenter for at uddybe vores forståelse af processen.”

– Wei

Ifølge UF’s pressemeddelelse involverede en af vurderingerne test af laserforming under rumlignende forhold, hvilket krævede et termisk vakuumkammer. Dette blev leveret af NASA, hvilket gjorde samarbejdet med NASA Marshall Space Center afgørende for at øge teknologiens beredskabsniveau (TRL) betydeligt.

Denne test blev ledet af Fripp og udført for at observere materialernes respons på rummets barske miljø. Holdet fandt, at en række faktorer, herunder materialegenskaber, laserparametre og atmosfæriske forhold, bestemmer de endelige resultater.

“I rummet ændrer forhold som ekstreme temperaturer, mikrogravitation og vakuum yderligere, hvordan materialer opfører sig. Som følge heraf tilføjer tilpasning af vores formningsteknikker til at fungere pålideligt og konsistent i rummet et ekstra lag af kompleksitet.”

– Fripp

Forskningen på UF startede først i 2021 og har siden gjort store fremskridt. Men for at teknologien skal være klar til brug i rummet, skal den videreudvikles. Den er i øjeblikket i sit sidste år, med projektet planlagt til at afslutte i sommeren 2026.

Selvom der stadig er spørgsmål om forskellige aspekter af projektet, især om at opretholde materialets integritet under laserformningsprocessen, er holdet optimistisk, da hver simulation og laserprøve bringer dem et skridt tættere på en ny æra inden for konstruktion.

“Det er fantastisk at være en del af et team, der skubber grænserne for, hvad der er muligt inden for fremstilling, ikke kun på Jorden, men også uden for den.”

– Wei

Miljøvenlige byggesten til udenjordiske habitater

I jagten på konstruktion uden for Jorden eksperimenterer forskere med forskellige metoder, herunder udnyttelse af de ressourcer, der er tilgængelige på andre planeter.

For nylig udviklede forskere fra Texas A&M University, i samarbejde med University of Nebraska-Lincoln, levende materialer, der omdanner Mars-støv til strukturer, hvilket muliggør autonom konstruktion på den røde planet. Innovationer som disse er vigtige for at realisere målet om at kolonisere Mars.

Holdet har i flere år udforsket måder at skabe konstruerede levende materialer gennem biofremstilling, og endelig har de skabt et syntetisk lavsystem, der kan producere byggematerialer uafhængigt, uden menneskelig indblanding.

Støttet af NASA Innovative Advanced Concepts-programmet har den seneste forskning undersøgt, hvordan dette system kan anvendes til at konstruere strukturer på Mars ved brug af regolit. Ifølge Dr. Congrui Grace Jin fra Texas A&M:

“Vi kan bygge et syntetisk fællesskab ved at efterligne naturlige lav. Vi har udviklet en metode til at bygge syntetiske lav for at skabe biomaterialer, der limer Mars-regolitpartikler sammen til strukturer. Derefter kan en bred vifte af strukturer fremstilles gennem 3D-printning, såsom bygninger, huse og møbler.”

Der findes andre strategier til at binde Mars-regolit, som allerede er blevet undersøgt af andre forskere. Disse metoder omfatter dem, der er baseret på svovl, magnesium og geopolymerkombinationer; de er dog alle stærkt afhængige af menneskelig arbejdskraft, hvilket gør dem upraktiske.

Selvvoksende mikrobielle systemer er en anden tilgang. Nogle af innovationerne på dette område inkluderer brug af svampmycelium som naturlig bindemiddel, ureolytiske bakterier til at producere calciumcarbonat til murstensdannelse, og bakteriel biomineralisering for at omdanne sand til solid murværk.

Selvom de er lovende, er disse metoder ikke fuldstændig autonome, da de anvendte mikrober er begrænset til en enkelt art og har brug for en konstant tilførsel af næringsstoffer for at overleve, hvilket gør ekstern indgriben nødvendig.

Derfor vendte holdet sig mod flere arter for deres fuldt autonome selvvoksende teknologi.

Heterotrofe filamentøse svampe blev anvendt her, da de fremmer store mængder biomineraler og kan overleve rummets barske forhold. De blev kombineret med fotoautotrofe diazotrofiske cyanobakterier for at skabe det syntetiske lavsystem. Holdet arbejder nu på næste skridt i deres projekt, nemlig at skabe regolit-ink til 3D-printning af bio-strukturer.

“Potentialet i denne selvvoksende teknologi til at muliggøre langsigtet udenjordisk udforskning og kolonisering er betydeligt.”

– Jin

For et par måneder siden rapporterede forskere fra Georgia Tech også, at de havde udviklet en ny klasse af modulære, omkonfigurerbare og bæredygtige byggesten, der er velegnede både til jordbaserede og udenjordiske habitater.

Enhederne, kaldet Eco-voxels (miljøvenlige voxeler), kan reducere CO₂-aftryk med op til 40 % samtidig med at de opretholder den strukturelle ydeevne, der kræves for flyvinger og bærende vægge.

Disse 3D-ækvivalenter af pixels er lavet af polytrimethylen terephthalat (PTT), en delvist biobaseret polymer, der er afledt af majsesukker og forstærket med genanvendte kulfiber fra affaldsmaterialet, der går tabt under fremstillingen af luftfartskomponenter.

Disse eco-voxels er lette, kan samles hurtigt og er baseret på lokalt indsamlede materialer, hvilket gør dem til ideelle kandidater til fremtidige måne- eller Mars-sheltere.

Måne- og Mars-habitater: Den globale fremdrift

Entusiasmen for rumforskning har tydeligt ført til fremskridt inden for rumteknologi. Når det gælder etablering af habitater på Månen og Mars, har NASA været aktivt involveret, forstået udfordringerne og udviklet de nødvendige systemer.

Dets Artemis-program er blandt de store udviklinger, hvis mål er at etablere en permanent base på Månen. NASA samarbejder også med det texanske konstruktionsvirksomhed ICON om at bygge et rumbaseret konstruktionssystem og har investeret i deres Project Olympus.

Projektets fokus er på robotkonstruktion, med målet at udsende 3D-printrobotter, der kan skabe beboelige strukturer, lagerenheder og landingspladser ved brug af materiale fra Månen. Det har endda gennemført et år langt eksperiment med sin 3D-printede Mars-habitatprototype.

Virksomheden har også bygget en reel 3D-printet 1.700 kvadratfod struktur for NASA gennem sit Vulcan-konstruktionssystem. Den er designet af arkitektfirmaet BIG og vil simulere Mars’ habitat for at støtte langvarige rummissioner.

NASA undersøger også brug af myceliummursten fremstillet af svampe til at bygge boliger på Mars og Månen.

Ledet af Lynn Rothschild, seniorforsker ved NASA’s Ames Research Center, modtog projektet kaldet “Mycotecture Off Planet” 2 millioner dollars i finansiering fra NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC)-programmet, som er “forpligtet til at fremme teknologier til at transportere vores astronauter, huse vores udforskere og muliggøre værdifuld forskning.”

Konceptet indebærer, at astronauter medbringer letvægtsstrukturer, der indeholder sovende svampe, og bruger en smule vand til at stimulere svampene til at vokse. Mycelier er trådformede strukturer, der udgør størstedelen af svampe, kan vokse til komplekse, robuste former og kan sikkert indeholdes for at undgå forurening. Derudover kan mycelier bruges til vandfiltrering og til at udvinde mineraler fra spildevand.

Holdet har allerede demonstreret deres koncepts gennemførlighed ved at skabe svampebaserede biokompositter og teste prototyper, med fokus nu på at forbedre materialegenskaberne for deres svampehabitater og derefter teste dem i lav jordbane.

I Den Europæiske Union (EU) har European Space Agency (ESA) gjort betydelige fremskridt. For eksempel oprettede den i 2020 en prototypeanlæg til at producere ilt fra simuleret månestøv. Et par år senere begyndte den at arbejde på Prospect, en robotbor og mini-laboratorium, der vurderer potentielle ressourcer på Månen for at udvinde dem i fremtiden.

For at fremdrive sine rumplaner fremad samarbejder ESA med andre agenturer som USAs NASA samt flere private organisationer.

Det danske design‑build-firma SAGA har skabt et kompakt træningshabitat for ESA. Disse habitater har et arbejdsområde, et fællesrum og sove‑kapsler. Aurelia Institute udvikler derimod modulære paneler, som, når de er udsendt i rummet, kan danne større strukturer og give mere komfortable omgivelser for astronauter.

Ud over sine ressourceudvinding- og habitatprototyper fremmer ESA også kritiske tidsmålingsteknologier. Den har bygget et Atomur Ensemble i rummet (ACES), som blev opsendt i kredsløb fra Florida i april i år. Det består af to forbundne atomure, den ene indeholdende hydrogenatomer og den anden cesium, for at producere et enkelt sæt tik med højere præcision, nøjagtig inden for ét sekund over 300 millioner år.

Det højpræcise ur vil muliggøre bedre navigation, ressourceforvaltning og endda gravitationsmålinger, hvilket understøtter en bæredygtig menneskelig tilstedeværelse uden for Jorden.

Klik her for at lære, hvordan den fremtidige rumøkonomi kan se ud.

Selv datalagring går til Månen

Interessant nok undersøger virksomheder endda at flytte datacentre til rummet. Tidligere i år havde Florida-baserede Lonestar Data Holdings deres enhed, størrelse som en skotøjsæske, ombord på Athena-lander (IM-2) fra Intuitive Machines (LUNR ). 

Formålet med IM-2 er at demonstrere ressourceudforskning, månemobilitet og substansanalyse for at hjælpe med at finde vandkilder med henblik på at etablere bæredygtig infrastruktur på månens overflade såvel som i rummet.

Lonestar Data Holdings’ enhed ombord på IM-2 bar derimod data fra Vint Cerf, der er anerkendt som en af “internettets fædre”, samt fra Floridas regering, blandt andre.

Placering af datalagring på månen forventes at hjælpe med at overvinde udfordringerne ved datacentre, en industri, der oplever hurtig vækst på grund af stigende efterspørgsel efter AI, maskinlæring og cloud‑tjenester. Datacentre er kendt for deres høje energiforbrug, belastning af elnettet og støjforurening, som alle kan overvindes i det enorme rum.

Ifølge Steve Eisele, Lonestars præsident og chef for indtægter, “kan månen være den sikreste mulighed” for dine data. “Det er sværere at hacke; det er meget sværere at trænge igennem; det er over alle problemer på Jorden, fra naturkatastrofer til strømafbrydelser til krig,” tilføjede han.

Virksomheden har som mål at lancere en kommerciel datalagringstjeneste inden 2027 ved hjælp af flere satellitter placeret i L1, Lagrange‑punktet mellem Solen og Jorden. Andre virksomheder som Axiom Space og Starcloud planlægger også deres egne initiativer.

“Den måneøkonomi vil vokse, og inden for de næste fem år vil vi have brug for digital infrastruktur på månen,” samt “Mars og videre. Det vil blive en stor del af vores fremtid,” sagde Eisele.

Investering i rumforskning & kolonisering

Inden for rummet er Northrop Grumman Corporation (NOC ) dybt involveret gennem NASA’s Artemis-program, Gateway-måneudpostsystemer, autonome robotter og forskning i fremstilling i rummet. Den arbejder også med avanceret fremdrift, stor‑skala udløsningsstrukturer og præcisionsfremstilling.

Northrop Grumman Corporation (NOC )

Northrop Grumman Corporation har en markedsværdi på 72,57 milliarder dollars, med aktier der i øjeblikket handles til 506,62 dollars, op 7,44 % år‑til‑dato. Den har en EPS (TTM) på 25,36 og en P/E (TTM) på 19,88, mens den tilbyder et udbytte på 1,83 %.

Finansielt rapporterede den 9,5 milliarder dollars i salg og en rekordstor ordrereserve på 92,8 milliarder dollars for Q1 2025. Nettoresultatet udgjorde 481 millioner dollars, eller 3,32 dollars per udvandet aktie. Næsten 800 millioner dollars blev returneret til aktionærerne gennem udbytter og aktietilbagekøb.

Seneste Northrop Grumman (NOC) aktienyheder og udviklinger

Konklusion

Efterhånden som vi fortsætter med at nå længere ud i kosmos, bliver det meget tydeligt, at vi vil have brug for mere end blot raketter for at opbygge en permanent tilstedeværelse. Det betyder robuste strukturer, der kan håndtere barske miljøforhold og tackle ressourceknaphed.

Fra laserformning af metal i kredsløb til bio‑engineerede materialer, autonome robotter og 3D‑printning baner disse fremskridt vejen for en bæredygtig fremtid uden for Jorden. Efterhånden som forskningen fortsætter, kommer vi tættere på at skabe et permanent fodfæste ud over vores planet og bygge en virkelig interplanetarisk civilisation.

Klik her for en liste over de bedste luftfartsaktier.

Redaktørens note (juli 2025): Denne artikel blev opdateret for at inkludere yderligere kildehenvisning og for at fjerne en sætning, der fejlagtigt karakteriserede forskerholdets fremskridt inden for udvikling af feedback‑sløjfe.

Referencer:

^{1. Carter, P. (2025, 25. juni). Fra klasseværelset til kosmos: Studerende sigter mod at bygge store ting i rummet. University of Florida News. Retrieved from https://news.ufl.edu/2025/06/manufacturing-in-space-with-lasers/}