Il progetto GLAMS: stampare elementi strutturali per basi lunari utilizzando suoli lunari
Il progetto GLAMS (Geopolymers for Additive Manufacturing and Lunar Monitoring), finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), ha come obiettivo la realizzazione di elementi strutturali per la costruzione di basi lunari attraverso la stampa 3D. Il progetto si concentra sull’utilizzo di leganti cementizi ricavati dai suoli lunari, noti come regolite, riducendo la necessità di trasporto di materiali dalla Terra.
Riduzione dei costi e dell’impatto ambientale
Grazie all’impiego di materie prime già presenti sulla Luna, il progetto punta a minimizzare i costi e l’impatto ambientale associati al trasporto di materiali terrestri. Questo approccio risponde all’esigenza di ottimizzare le risorse in vista delle future missioni lunari.
Il progetto è coordinato dal Centro di Studi e Attività Spaziali “Giuseppe Colombo” (CISAS) dell’Università di Padova, con la partecipazione dell’Istituto di Chimica della Materia Condensata e di Tecnologie per l’Energia del CNR (ICMATE) di Genova e di WASP, azienda italiana leader nella stampa 3D. Tra i principali responsabili scientifici figurano il professor Luca Valentini del Dipartimento di Geoscienze e il professor Carlo Bettanini e la dottoressa Giorgia Franchin del Dipartimento di Ingegneria Industriale, ognuno con incarichi specifici nell’ambito del progetto.
Ottimizzazione del cemento lunare
Un aspetto cruciale è l’ottimizzazione del legante cementizio formulato a partire dalla regolite lunare. I ricercatori stanno lavorando per adattare il materiale alle condizioni ambientali della Luna, caratterizzate da escursioni termiche estreme, gravità ridotta, bassa pressione atmosferica e potenziale impatto di micrometeoriti.
Durante la prima fase del progetto, il team guidato da Luca Valentini e Giorgia Franchin ha sviluppato leganti geopolimerici attraverso l’attivazione chimica della regolite. Successivamente, l’ICMATE ha individuato agenti schiumogeni in grado di conferire al legante indurito una struttura macro-porosa.
Prototipi e monitoraggio strutturale
Dopo queste fasi preliminari, WASP ha utilizzato le formulazioni elaborate per realizzare un prototipo di elemento strutturale a scala media con struttura macro-porosa tramite stampa 3D. Parallelamente, un gruppo guidato dal professor Carlo Bettanini sta sviluppando sensori integrati per il monitoraggio continuo delle strutture, utili a rilevare impatti di micrometeoriti.
Questi prototipi rappresentano un primo passo verso la creazione di insediamenti umani semi-permanenti sulla Luna, rispondendo alle esigenze delle agenzie spaziali per missioni future.
Presentazioni e riconoscimenti
Il progetto GLAMS è stato presentato durante il TGR Leonardo su Rai 3 in occasione della Giornata Italiana dello Spazio 2024. Durante l’evento, il team dell’Università di Padova ha mostrato un campione di geopolimero stampato utilizzando una Delta WASP 2040 Clay.
Il progetto è stato inoltre protagonista del 75° Congresso Internazionale di Astronautica (IAC) a Milano, all’interno del Simposio di Esplorazione Spaziale dell’IAF. In questa occasione, il team ha presentato un campione 3D stampato con il sistema WASP 40100 LDM, dotato di un estrusore con sistema di alimentazione manuale.
Verso il futuro delle basi lunari
Con il GLAMS, i ricercatori stanno lavorando per ampliare le applicazioni della tecnologia e migliorare la progettazione dei materiali. Questo progetto rappresenta un contributo significativo alla costruzione di infrastrutture sostenibili nello spazio, in linea con gli obiettivi delle future esplorazioni lunari.
