Лунная база будет построена с помощью 3D-принтера
Индустриальные гиганты (например, известная архитекторская компания Foster + Partners) сотрудничают с EКA, чтобы проверить, насколько возможна в действительности 3D-печать с использованием лунной почвы.
«На Земле технология 3D-печати способна производить структуры любого рода, – говорит Лорент Памбагуян, возглавляющий проект для ЕКА. – Наша производственная команда занялась исследованиями, чтобы узнать, возможно ли то же самое на Луне».
Foster + Partners разработала дизайн куполовидного навеса с весовой нагрузкой со стенами сотообразного строения, чтобы оградить будущую станцию от воздействия микрометеорных тел и космической радиации. Концепт включает герметичный модуль для защиты астронавтов.
Конструкция полой замкнутой клетки, напоминающая скелет птицы, обеспечивает хороший баланс силы и веса. Дизайн станции разрабатывался в соответствии со свойствами лунного грунта. Для пробы ученые уже напечатали полуторатонный стандартный блок из материалов, моделирующих лунный грунт.
Концепт лунной станции, напечатанной с помощью 3D-принтера. Фото с сайта esa.int
«3D-печать – потенциальное средство облегчения разработки лунной станции с минимальными затратами и ресурсами, которые нужно будет переправлять с Земли, – добавляет член команды космических полетов ЕКА Скотт Ховлэнд. – Новые возможности, которые открывает эта работа, могут рассматриваться международными космическими агентствами как часть развития общей стратегии исследования космоса».
Мультикупол лунной станции. После того как купола будут собраны и наполнены воздухом, их покроют слоем лунного реголита с помощью 3D-принтера. Таким образом исследователи будут защищены от космической радиации и микрометеорных тел. Фото с сайта esa.int
«Мы привыкли разрабатывать и проектировать оборудование для экстремального климата здесь, на Земле, а сейчас пришло время эксплуатировать ресурсы местных, годных для использования материалов, – говорит специалист по моделированию в Foster + Partners Ксавье де Кестелье. – Наша лунная обитель будет создаваться в соответствии с этой логикой».
Британская компания Monolite разработала 3D-принтер D-Shape площадью шесть квадратных метров c сетью форсунок для печати каркаса. 3D-«распечатки» создаются слоями.
3D-принтер D-Shape, разработанный британской компанией Monolite. Фото с сайта esa.int
«В первую очередь мы должны были смешать моделируемый лунный материал с окисью магния. Это превращает его в «бумагу», которую мы используем для печати, – объясняет основатель Monolite Энрико Дини. – Для наших структурных «чернил» мы используем связующую соль, которая преобразовывает материал в сухое твердое вещество. Наш принтер строит печатный слой со скоростью приблизительно два квадратных метра в час, но мы рассчитываем, что наш новый принтер будет печатать со скоростью три с половиной квадратных метра в час. Это означает, что все здание будет напечатано за неделю».
Итальянская фирма космического исследования Alta SpA работала в сотрудничестве с Пизанским техническим университетом Святой Анны над адаптацией методов 3D-печати к миссии на Луну и обеспечением системы контроля над качеством процесса. Также ученые работали над техникой печати в вакууме.
Концепт куполообразной станции на Луне, разработанный Foster + Partners. Фото с сайта esa.int
«Процесс основан на применении жидкостей, но, конечно, незащищенные жидкости закипают в вакууме, – говорит Джованни Чезаретти из Alta. – Поэтому мы вставили форсунки 3D-принтера под слой реголита. Мы обнаружили, что маленькие двухмиллиметровые капельки удерживаются капиллярными силами в почве, что означает, что процесс печати действительно может работать в вакууме».
Моделируемый лунный реголит производится для научного тестирования специализированными компаниями, как правило, в килограммах. Но команда потребовала для своей работы много тонн.
«Мы обнаружили европейский источник моделируемого лунного реголита, – говорит Энрико. – Базальтовая скала одного вулкана в Центральной Италии, оказывается, на 99,8% имеет сходство с лунной почвой. Мы сделали это обнаружение в ходе одной из исследовательских кампаний ЕКА. После подтверждения фундаментальной концепции мы собрали команду талантливых ученых для последующей работы».
Такие факторы, как обращение с лунной пылью (ее опасно вдыхать), и другие подобные аспекты потребуют дальнейшего исследования. Работы по 3D-печати лучше всего производить при температуре в пределах от +15 до +25 градусов Цельсия, но температура на поверхности Луны очень быстро меняется днем и ночью, причем эти перепады критические. Для потенциальной станции лучше всего подходят полюса, где диапазон перепада температур самый умеренный.
Комментарии читателей Оставить комментарий
1. как вы сказали на "спутниках" нет люков, т.к. это не обитаемые автоматические станции.
2. нет ни никакой проблемы с построеним шлюзовых камер, с чего вы это взяли?
3. луна состоит из базальта, бурить в нем тунели очень дорого.
Вы думаете там делитанты занимаются подобными вопросами?
если начнётся серьёзное освоение Луны, то все лунные помещения будут находится в глубоких тоннелях. А для выходов на поверхность станут делать люки, как на спутниках. Вошёл в пустую камеру, выкачал воздух вовнутрь, открыл люк и ты на поврхности. Так же и при входе. И воздух не станет вырываться наружу. Конечно проблема с воздухом в таких тоннелях одна из главных. Облегчит эту проблему с можно решить только присутствием на луне минералов, в которые входят соединения кислорода и азота и ещё водорода для образования воды. Для всего этого нужны будут устройства для получения энергии, ведь там нет ничего органического. Нужны будут мощные солнечные электростанции. И всё это нужно строить в скафандрах и роботами. Поэтому следует учёным и инженерам начать штурм на разработку автоматических устройств, которые могли бы самостоятеьно возводить всё необходимое автономно без участия человека. Василий Потлов.