Program Artemis szykuje lądowanie na Księżycu z włoskim modułem, a naukowcy tworzą domy 3D na Marsie z regolitu i drożdży. Od biomateriałów z Hongkongu po projekty NASA druk 3D zmieni warunki życia w kosmosie.
Powrót człowieka na Księżyc i jego dłuższa obecność na jego powierzchni zbliżają się coraz bardziej dzięki programowi Artemis, który w najbliższych latachma przynieść także pierwszy księżycowy moduł mieszkalny opracowany we Włoszech, a społeczność naukowa już pracuje nad perspektywą kolonizacji Marsa.
REKLAMA
REKLAMA
Badacze z Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) opracowali innowacyjną recepturę do druku 3D struktur mieszkalnych na czerwonej planecie, łącząc trzy składniki: żelatynę, drożdże i regolitu.
Czym jest marsjański regolit
Badania, którymi kierował inżynier budownictwa Jishen Qiu, opublikowano w czasopiśmie Chem Circularity, a opisał je serwis Interesting Engineering. (źródło w Włoski)
Najbardziej rzuca się w oczy właśnie marsjański regolit, czyli warstwa skalnego materiału – złożona z drobnego pyłu, piasku, kamyków i fragmentów skał – pokrywająca całą powierzchnię planety.
Mieszanka opracowana przez badaczy z Hongkongu wykorzystuje go jako bazę konstrukcyjną, która nadaje budowlom objętość i masę.
Do tego „lokalnego” surowca dochodzą jednak bardzo szczególne drożdże, zmodyfikowane tak, by wytwarzały białka o właściwościach klejących (na wzór naturalnego kleju, którego omułki używają, by przyczepić się do skał) oraz żelatyna, która pełni rolę spoiwa i pożywki dla drożdży.
W eksperymentach HKUST badacze próbowali ponadto wykorzystać lodowaty klimat Marsa jako naturalny liofilizator, dzięki któremu można oszczędzać energię i uniknąć topienia minerałów.
Podczas obróbki w drukarce 3D stosowano więc niskie temperatury i obniżone ciśnienie atmosferyczne, aby sprzyjać sublimacji lodu w parę, co prowadziło do powstania stałej, lekkiej piany.
Testy w warunkach symulowanych potwierdziły ostatecznie, że nowy materiał dobrze znosi ściskanie – na poziomie zbliżonym do betonu lekkiego, dzięki czemu idealnie nadaje się do wznoszenia wielokondygnacyjnych, w pełni nadających się do recyklingu konstrukcji.
Wciąż pozostaje jednak kilka poważnych znaków zapytania dotyczących trwałości takiej marsjańskiej architektury, m.in. zdolność mikroorganizmów do przetrwania w tamtejszym środowisku oraz uzależnienie od zasobów dostarczanych z Ziemi.
Biomateriały dla architektury cyrkularnej i plany NASA
Wykorzystanie drożdży w technologiach wytwarzania w 3D ma już swój precedens w laboratoriach Chalmers University of Technology w Szwecji, o czym informuje serwis MaterialDistrict (źródło w Włoski).
Zespół ze Szwecji opracował hydrożel powstający z drożdży i celulozy, z którego wykonuje się biodegradowalne elementy architektoniczne. Takie podejście pokazuje ponadto, że wykorzystywanie odpadów z przemysłu spożywczego może wspierać architekturę cyrkularną zarówno na Ziemi, jak i podczas misji kosmicznych.
Równolegle do badań akademickich sektor kosmiczny rozwija przemysłowy druk 3D przeznaczony do budowy kosmicznych habitatów. Jak przypomina serwis Rinnovabili.it (źródło w Włoski), NASA przeznaczyła w ostatnich latach ok. 57,2 mln dolarów na projekt Olympus, czyli program budowy trwałych instalacji na Księżycu i Marsie.
Do praktycznych zastosowań tych technologii należy Mars Dune Alpha, struktura o powierzchni 150 metrów kwadratowych wydrukowana w Houston w technice 3D. Ten moduł mieszkalny został wykorzystany przez NASA w analogowych misjach Chapea, które mają sprawdzić warunki życia człowieka na Marsie, tworząc fundament pod przyszłe ludzkie kolonizacje kosmosu.