3D Printing ng Lunar Bricks gamit ang Soil Simulant Maaaring Maging Pundasyon para sa mga Lunar Base

Researchers from Huazhong University of Science and Technology (HUST) may have unlocked how to build sustainable structures on the moon and beyond for a fraction of the cost previously required. The new concept involves using lunar soil mixtures to create bricks. Here’s everything you need to know.

Hindi Ka Makakagawa Nang Walang Suplay?

Mahalaga ang estratehiyang ito para sa planadong internasyonal na moonbase, dahil imposibleng magdala ng mga materyales sa pagtatayo at mga suplay sa konstruksyon. Kahit na ang presyo bawat libra para ilunsad ang isang bagay sa orbit ay bumaba nang malaki mula libu-libo tungong daan sa nakaraang limang taon, hindi pa rin makatotohanan ang ideya. Dahil dito, nagtuon ang mga mananaliksik na Tsino sa paggamit ng mga suplay na magagamit.

Mga Problema sa Lunar na Lupa

Ang lunar na lupa ay iba sa lupa ng Earth sa maraming paraan. Ang buwan ay nasa vacuum ng kalawakan at binabaha ng cosmic radiation na pinoprotektahan ng atmospera ng Earth. Ang natatangi at mapanganib na kapaligirang ito ay may 1/6 na gravidad ng Earth, ibig sabihin ang maliliit na particle na bumubuo sa lunar na lupa ay mananatiling nakasabit nang mas matagal kaysa sa lupa sa Earth.

Ang lunar na lupa ay may matutulis na gilid na parang salamin, madaling maabala, at maaaring lumutang, na nagdadagdag sa komplikasyon nito. Para sa mga mananaliksik, ang lupa na ito ay nagdudulot ng malalaking problema sa kagamitan at napakadelikado sa iyong baga. Kung hindi pa sapat ang lahat ng isyung ito, ang buwan ay patuloy na nakararanas ng aktibong seismic waves. Ang mga moonquake na ito ay maaaring magdulot ng napakalaking ulap ng alikabok na lupa, na nagpapalala sa sitwasyon.

Pag-aaral ng Lunar Bricks

Nagpasya ang mga mananaliksik na Tsino na huwag iwasan ang pinaka-mahalagang mapagkukunan sa buwan. Sa halip, plano ng mga aparato na gawing mga brick ang mapanganib na alikabok na ito. Ang mga lunar brick na ito ay gagawin ng isang proprietary na 3D printing robot. Ang pamamaraang ito ay magbibigay-daan sa mga astronaut na magpokus sa mas mahahalagang gawain at limitahan ang kanilang pagkalantad sa mapanganib na alikabok ng buwan.

Lumikha ang mga mananaliksik ng limang iba’t ibang simulated lunar soil compositions bilang bahagi ng kanilang estratehiya. Tatlong iba’t ibang uri ng halo ng lupa ang dinisenyo upang tularan ang iba’t ibang uri ng lupa na matatagpuan sa buwan. Kapansin-pansin, ang dalawang pangunahing sangkap ng alikabok ng buwan ay basalt at anorthosite. Pareho itong matatagpuan sa iba’t ibang antas depende sa lokasyon. Bukod pa rito, gumamit ang koponan ng tatlong iba’t ibang sintering approach bilang bahagi ng pag-aaral.

Pagsubok sa Lunar Bricks

Matagumpay na nilikha ng mga inhinyero ang simulated lunar soil, at ang kanilang 3D printing robot ay nagawang kunin ang alikabok ng buwan at gawing mga brick. Ang mga brick na ito ay binubuo ng iba’t ibang halo, na nagbigay-daan sa koponan na magsagawa ng performance tests sa iba’t ibang uri at matukoy ang pinakamainam na lokasyon para magtayo ng kampo batay sa pinakamahusay na halo ng materyales sa pagtatayo.

Sinubukan ng koponan kung gaano kalaking load ang kayang tiisin ng bawat halo. Gayundin, pinahintulutan ng mga heat test ang koponan na alamin kung kaya ng mga brick na tiisin ang matitinding pag-ikot ng temperatura na nararanasan ng buwan. Ang mga pag-ikot ng temperatura ay maaaring umabot ng higit sa 100 grado, na maaaring maglagay ng malaking stress sa mga materyales sa pagtatayo habang sila ay nag-iiba at nag-iistretch sa iba’t ibang temperatura.

Pagsubok sa Kalawakan ng Lunar Bricks

Natapos na ng mga brick ang pagsubok sa Earth at handa nang dalhin sa kalawakan. Partikular, isasailalim sila sa space performance testing na nakatakdang magsimula sa space station ng China. Nakaiskedyul na dalhin ang mga brick sa istasyon sakay ng Tianzhou-8 cargo spacecraft.

Kapag nasa orbit na, susuriin ng mga mananaliksik ang mga kondisyon ng kapaligirang lunar at kung paano ito nakaaapekto sa performance at tibay ng mga lunar brick. Nais ng koponan na makita kung ang karagdagang radiation na sinamahan ng malalaking pagbabago sa temperatura ay magdulot ng pagkasira ng mga brick. Kapansin-pansin, ang pagsubok ay magdadala ng mga brick sa orbit pagsapit ng kalagitnaan ng 2025.

Mga Benepisyo na Dinadala ng Lunar Bricks sa Industriya

Madaling makita kung bakit nais ng mga inhinyero na gumamit ng lokal na mapagkukunan kaysa mag-import ng mga bagay mula sa Earth. Maaaring mukhang wala masyadong bagay ang buwan sa unang tingin, ngunit ang natatanging kemikal na komposisyon ng lunar na lupa ay napatunayan na magandang mapagkukunan para sa pagtatayo.

Mas Matibay

Ayon sa datos, nalagpasan ng lunar bricks ang kanilang mga katapat na nasa Earth sa halos lahat ng aspeto. Nilampasan nila ang konkreto at pulang brick pagdating sa tibay, na may mga resulta ng pagsubok na nagpapakita na ang lunar bricks ay halos 3 beses na mas matibay. Ang karagdagang lakas na ito ay maaaring magbigay-daan sa mga tagapagtayo na lumikha ng mga estruktura gamit ang mas kaunting mapagkukunan.

Awtomatikong Proseso

Isa pang malaking benepisyo ng pananaliksik na ito ay ang paglikha ng espesyal na 3D printing device na maaaring iproseso ang lunar na lupa at lumikha ng mga brick sa mismong site. Ang robot na ito ay magiging mahalaga sa pagbuo ng lunar base nang hindi inilalagay ang mga astronaut sa hindi kinakailangang panganib. Maaaring kunin ng robot ang lupa, i-compact ito, at painitin nang sapat upang makagawa ng matitibay at matatag na brick.

Natanging Disenyo

Ang paggamit ng additive manufacturing sa proseso ay nagbubukas ng pinto para sa higit pang pagkamalikhain at inobasyon. Sa kasalukuyan, ilang 3D home printing projects na ang nagpakita na ang paggamit ng masalimuot na structural walls ay makatutulong na bawasan ang gastos sa pag-init at basura ng materyales. Ang kapaligirang lunar ay natatangi. Dahil dito, ang lunar brick printer ay maaaring lumikha ng mga bago at eksperimental na disenyo na maaaring baguhin ang sektor ng pagtatayo.

Mga Mananaliksik ng Lunar Bricks

Ang Huazhong University of Science and Technology (HUST) ang nag-host ng pag-aaral na pinamunuan ni Ding Lieyun. Ang proyekto ay isang mas maliit na bahagi ng mas malaking internasyonal na lunar research station na inanunsyo ng China noong unang bahagi ng taon. Ang proyektong ito ay magtatag ng permanenteng presensya sa buwan at magbibigay-daan sa mas malalim na pananaliksik, mas maikling space launches, at marami pang iba.

Mga Kumpanya na Maaaring Makikinabang mula sa Lunar Bricks

Maraming industriya at kumpanya ang maaaring makinabang mula sa maraming breakthrough na hatid ng pananaliksik na ito. Una, sa mas mahusay na pag-unawa sa lunar na lupa, magiging mas madali para sa mga tao na kolonisahin ang buwan balang araw. Dahil dito, ipinapakita ng pag-aaral ng lunar brick ang pagbabago sa estratehiya mula sa pagdadala ng suplay para mabuhay patungo sa pagiging self-autonomous sa site. Narito ang isang kumpanya na maaaring makinabang mula sa pag-aaral na ito.

Rocket Lab

Nagsimula ang Rocket Lab (RKLB ) noong 2006 bilang isang satellite launch firm. Ang kumpanya ay bahagi ng isang alon ng mga space launch platform na tumulong na pababain ang presyo bawat libra ng pagpapadala ng mga bagay sa kalawakan. Sa kasalukuyan, ang kumpanya ay nagdadalubhasa sa maliliit na satellite, na isa sa pinaka-aktibong sektor ng merkado.

RKLB Tsart ng Presyo

Ang Rocket Labs  Electron launch vehicle ay nakipagtulungan sa parehong enterprise at government firms upang mailagay ang mga satellite sa kalangitan. Sa kasalukuyan, may mga kontrata ito sa US Department of Defence, NASA, at naging mahalaga sa Gateway Pathfinder Mission. Kapansin-pansin, ang Rocket Lab ay inaasahang patuloy na lalago ngayong taon, na kamakailan lamang ay umabot sa all-time highs. Dahil dito, itinuturing itong isang matalinong “buy.”

Sundan ang Lunar Brick Road

Marami pang pagsubok ang kailangang tapusin bago maging opisyal na opsyon ang lunar bricks. Gayunpaman, nagbigay ang mga mananaliksik ng isang kapani-paniwalang argumento na nagpapaliwanag kung bakit at paano makikinabang ang mga item na ito sa mga manlalakbay sa buwan. Sa ngayon, maaari mong asahan na makakita ng karagdagang pananaliksik sa konsepto ng lunar brick at kung paano ito makatutulong sa tao na maabot ang mga bagong destinasyon.

Alamin ang iba pang magagandang Space Projects dito.