3D-utskrift av månestein med jordsimulant kan fungere som et grunnlag for månebaser

Forskere fra Huazhong University of Science and Technology (HUST) kan ha oppdaget hvordan man kan bygge bærekraftige strukturer på månen og andre steder til en brøkdel av kostnaden som tidligere var nødvendig. Det nye konseptet innebærer å bruke månejordblandinger til å lage murstein. Her er alt du trenger å vite.

Kan du ikke bygge uten forsyninger?

Denne strategien er avgjørende for den planlagte internasjonale månebasen, siden det ville være umulig å ta med byggematerialer og byggematerialer. Selv med prisen per pund for å lansere en vare i bane som har krympet betydelig fra tusenvis til hundrevis i løpet av de siste fem årene, er ideen fortsatt urealistisk. Følgelig vendte kinesiske forskere oppmerksomheten mot å bruke de tilgjengelige forsyningene.

Problemer med månejord

Månejord er forskjellig fra jorden på mange måter. Månen eksisterer i rommets vakuum og blir overøst med kosmisk stråling som jordens atmosfære beskytter mot. Dette unike og fiendtlige miljøet har 1/6 av jordens tyngdekraft, noe som betyr at de små partiklene som danner månejord vil forbli svevende mye lenger enn jord på jorden.

Månejord har skarpe kanter som glass, er lett å forstyrre og kan flyte, noe som forverrer komplikasjonene. For forskere skaper denne jorden store problemer med utstyr og er svært farlig for lungene. Som om ikke alle disse problemene er nok, opplever månen aktive seismiske bølger hele tiden. Disse måneskjelvene kan forårsake dannelse av massive støvskyer av humørjord, noe som forverrer situasjonen.

Lunar Bricks Study

Kinesiske forskere bestemte seg for ikke å vike unna den mest fremtredende ressursen på månen. I stedet planlegger enheter å forvandle dette farlige støvet til murstein. Disse måneklossene ville bli bygget av en proprietær 3D-utskriftsrobot. Denne tilnærmingen vil tillate astronauter å forbli fokusert på viktigere oppgaver og begrense deres eksponering for farlig månestøv.

Forskerne laget fem forskjellige simulerte månejordsammensetninger som en del av strategien deres. Tre forskjellige typer jordblandinger er designet for å etterligne de ulike typer jord som finnes på månen. Spesielt er de to hovedingrediensene for månestøv basalt og anortositt. Begge finnes på forskjellige nivåer avhengig av beliggenhet. I tillegg brukte teamet tre forskjellige sintringsmetoder som en del av studien.

Lunar Bricks Test

Ingeniørene skapte med suksess simulert månejord, og deres 3D-utskriftsrobot var i stand til å ta dette månestøvet og lage murstein. Disse klossene besto av en rekke forskjellige blandinger, slik at teamet kunne gjennomføre ytelsestester på tvers av typene og finne det beste stedet å bygge en leir basert på den beste byggematerialblandingen.

Teamet testet for å se belastningen hver blanding kunne håndtere. Varmetester gjorde også at teamet kunne avgjøre om mursteinene kunne takle de sterke temperatursvingningene månen opplever. Disse temperatursvingningene kan være over 100 grader, noe som kan legge mye belastning på byggematerialer ettersom de bøyer seg og strekker seg ved forskjellige temperaturer.

Romtesting av månestein

Mursteinene har fullført jordtesting og er klare til å tas ut i rommet. Mer spesifikt skal de gjennomgå ytelsestesting i rommet som etter planen skal starte på Kinas romstasjon. Mursteinene skal etter planen tas til stasjonen om bord på lasteromfartøyet Tianzhou-8.

Når de først er i bane, vil forskerne undersøke månespesifikke miljøforhold og hvordan de påvirker ytelsen og holdbarheten til månesteinene. Teamet ønsker å se om den ekstra strålingen kombinert med ville temperaturendringer får mursteinene til å falle fra hverandre. Spesielt vil testingen ha mursteinene i bane innen midten av 2025.

Fordeler Lunar Bricks gir industrien

Det er lett å se hvorfor ingeniører heller vil jobbe med lokale ressurser enn å importere gjenstander fra jorden. Månen har kanskje ikke mye å by på ved første øyekast, men den unike kjemiske sammensetningen av månejorden har vist seg å være en god byggeressurs.

Sterkere

I følge dataene overgikk måneklossene sine jordbundne motstykker på nesten alle måter. De overgikk betong og røde murstein når det gjelder holdbarhet med testresultater som viste at månesteinene var nesten 3 ganger sterkere. Denne ekstra styrken kan tillate utbyggere å lage strukturer ved å bruke færre ressurser.

Automatisert prosess

En annen stor fordel med denne forskningen er etableringen av en spesiell 3D-utskriftsenhet som kan behandle månejord og lage murstein på stedet. Denne roboten ville være med på å skape en månebase uten å sette astronauter i unødvendig risiko. Roboten kan ta jorda, komprimere den og varme den opp nok til å lage sterke, spenstige murstein.

Unique design

Bruken av additiv produksjon i prosessen åpner døren for mer oppfinnsomhet og innovasjon. Allerede har flere 3D-hjemmeutskriftsprosjekter vist at bruk av intrikate strukturelle vegger kan bidra til å redusere oppvarmingskostnader og materialavfall. Månemiljøet er unikt. Som sådan kan måneblokkskriveren lage nye og eksperimentelle design som kan endre byggesektoren.

Lunar Bricks Forskere

Huazhong University of Science and Technology (HUST) var vert for studien ledet av Ding Lieyun. Prosjektet er en mindre del av den større internasjonale måneforskningsstasjonen som Kina annonserte tidligere på året. Dette prosjektet vil skape en permanent månetilstedeværelse og gi mulighet for dyptgående forskning, kortere romoppskytinger og mye mer.

Selskaper som kan dra nytte av Lunar Bricks

Det finnes mange bransjer og selskaper som kan dra nytte av de mange gjennombruddene denne forskningen bringer med seg. For det første, jo bedre forståelsen av månejorden er, desto lettere vil det være for folk å kolonisere månen en dag. Som sådan viser månesteinstudien et strategiskifte fra å bringe forsyninger for å overleve til å bli selvstendige på stedet. Her er ett selskap som kan dra nytte av denne studien.

Rakettlab

Rocket Lab gikk live i 2006 som et satellittoppskytningsfirma. Selskapet er en del av en bølge av romoppskytningsplattformer som har bidratt til å krympe prisen per pund for å få gjenstander ut i verdensrommet. Selskapet spesialiserer seg på små satellitter for øyeblikket, som er en av de mest aktive sektorene på markedet.

(RKLB )

Rocket Labs Electron-bæreraket har samarbeidet med både bedrifter og offentlige selskaper for å få satellitter opp i himmelen. For tiden har det kontrakter med det amerikanske forsvarsdepartementet, NASA, og var sentralt i Gateway Pathfinder-oppdraget. Det er verdt å merke seg at Rocket Lab forventes å se fortsatt vekst i år, og har nylig nådd rekordhøye nivåer. Derfor anses det som et smart «kjøp».

Følg Lunar Brick Road

Det er fortsatt mye testing som må fullføres før månesteiner er et offisielt alternativ. Forskerne har imidlertid lagt frem et overbevisende argument som forklarer hvorfor og hvordan disse elementene vil være til fordel for månereisende. Foreløpig kan du forvente å se ytterligere forskning på månesteinkonseptet og hvordan det kan hjelpe mennesker med å nå nye destinasjoner.

Lær om andre kule romprosjekter her..