Uno studio congiunto dell’Istituto federale per la ricerca e le prove sui materiali(BAM), Università Tecnica di Clausthale l’Università di Aalen, pubblicato oggi sull’autorevole rivista Springer Nature Scientific Reports
Un gruppo di ricerca, tra cui il Prof. Jens Günster (TU Clausthal e Istituto federale per la ricerca sui materiali), ha pubblicato uno studio sull’argomento sulla rivista Springer Nature Scientific Reports.
Uno studio congiunto dell’Istituto federale per la ricerca e le prove sui materiali (BAM), della Clausthal University of Technology e dell’Università di Aalen, pubblicato oggi, 12 ottobre, sulla prestigiosa rivista Springer Nature Scientific Reports, rivela prospettive affascinanti: con l’aiuto di tecnologie innovative Tecnologia di stampa 3D e polvere lunare La costruzione di strade e siti di atterraggio sul satellite terrestre potrebbe essere a portata di mano. Ciò apre possibilità inimmaginabili per la costruzione di future basi lunari.
Quando viene agitata, la polvere lunare rappresenta una sfida significativa per le missioni lunari: a causa della bassa gravità del satellite terrestre, tende a galleggiare a lungo e può quindi danneggiare macchine, dispositivi e attrezzature. Le basi lunari permanenti fanno quindi affidamento su solide infrastrutture, strade e piattaforme di atterraggio per ridurre al minimo il problema della polvere.
Tuttavia, sarebbe estremamente complesso e quindi estremamente costoso trasportare materiali da costruzione aggiuntivi dalla Terra alla Luna a questo scopo. Sarebbe molto più vantaggioso sfruttare le polveri sottili che sono presenti in abbondanza sul posto e che ricoprono la Luna con uno strato spesso diversi metri.
Polvere lunare del materiale da costruzione
È proprio qui che entra in gioco lo studio attuale. Gli autori hanno sperimentato raggi laser di diversa intensità e dimensione (fino a 100 mm di diametro e 12 kilowatt di potenza) per trasformare la polvere lunare in un robusto materiale da costruzione. Per fare questo, hanno utilizzato un materiale a grana fine (EAC-1A), che l’Agenzia spaziale europea (ESA) dichiara ufficialmente essere l’equivalente della polvere lunare.
Gli ampi punti focali del laser consentono la fusione ad alta velocità del materiale in strutture solide di copertura della superficie, che sarebbero essenziali per la costruzione di strade e piste di atterraggio. Tuttavia, i test hanno rivelato che quando i raggi laser si sovrappongono, l’enorme densità di energia porta a differenze di temperatura e sollecitazioni elevate nel materiale e di conseguenza a crepe.
Per questo motivo il team interdisciplinare ha sviluppato forme geometriche triangolari con un’apertura al centro in cui le tracce laser non si sovrappongono durante la stampa. Il risultato: “pietre da pavimentazione” che si incastrano perfettamente e formano una superficie solida.
Luce solare invece di laser
Sulla Luna il laser, che peserebbe più di una tonnellata e sarebbe troppo pesante per essere trasportato sulla Luna, potrebbe essere sostituito da una lente ad alto indice di diversi metri quadrati. Potrebbe focalizzare la luce solare in modo tale da sostituire l’intensità del laser. Una lente di questo tipo (“lente di Fresnel”) peserebbe meno di dieci chilogrammi e potrebbe quindi essere facilmente trasportata sulla luna.
Jens Günster, coordinatore del progetto e capo del dipartimento Processi di produzione multimateriale presso BAM, è altrettanto orgoglioso: “I nostri risultati mostrano il grande potenziale nascosto nella produzione additiva. Ci portano un passo avanti significativo verso la costruzione di un’infrastruttura affidabile sulla Luna, come previsto dall’Agenzia spaziale europea ESA”.
Il progetto è finanziato dall’ESA nell’ambito del programma Discovery. Sono previsti ulteriori test con l’ESA e il Centro aerospaziale tedesco (DLR)
