Sciogli la polvere di luna con i laser
Stefanie Terp Office of Communication, Events and Alumni
Technical University of Berlin
Il volo sulla luna dovrebbe gettare le basi per la futura stampa 3D delle infrastrutture
Comunicato stampa congiunto del Laser Zentrum Hannover eV (LZH) e dell’Università Tecnica (TU) di Berlino
Stampa 3D sulla luna: gli scienziati del Laser Zentrum Hannover eV (LZH) e dell’Università tecnica (TU) di Berlino stanno pianificando un volo sulla luna per sciogliere la polvere lunare con la radiazione laser. Nel progetto MOONRISE, il team di ricerca vorrebbe approfondire la questione di come utilizzare i laser per fabbricare piattaforme di atterraggio, strade o edifici dalla polvere lunare in futuro. Per fare ciò, i ricercatori vogliono portare un sistema laser sulla superficie della luna che scioglie la polvere di roccia che è ovunque. L’intelligenza artificiale ha lo scopo di supportare il processo laser. L’obiettivo è dimostrare che la fusione laser funziona sulla luna e che può essere utilizzata per produrre infrastrutture stampate in 3D per una base lunare.
Sia dal punto di vista scientifico che economico, il nostro satellite è un traguardo ambito. Non solo i miliardari vogliono portare i loro ben pagati ospiti intorno alla luna, l’Agenzia spaziale europea ESA ha anche in programma un “Villaggio lunare” [1]. Il lato sempre più oscuro della Luna si presterebbe a potenti telescopi spaziali, e la sua gravità inferiore e la mancanza di atmosfera ne fanno uno scalo ideale per organizzare missioni verso obiettivi più distanti nello spazio. Ma come dovrebbero essere create rampe di lancio, piattaforme di atterraggio ed edifici sulla superficie lunare? “Con costi fino a un milione di dollari per chilogrammo, un trasporto completo del materiale dalla terra alla luna sarebbe estremamente costoso”, spiega Jörg Neumann, project manager di MOONRISE presso la LZH.
Case fatte di polvere
lunare La roccia lunare in polvere, nota anche come regolite, è abbondante sulla luna e potrebbe essere utilizzata come materia prima per la stampa 3D. L’uso e la lavorazione dei materiali in loco è anche indicato nei viaggi nello spazio come In-Situ Resource Utilization (ISRU) e potrebbe essere un fattore decisivo per far avanzare l’esplorazione della luna e dello spazio.
La tecnologia è già stata dimostrata sulla Terra
Le basi per il progetto sono già state gettate. Nel precedente progetto finanziato dalla Fondazione Volkswagen, il team di ricerca ha sviluppato un laser compatto e robusto e lo ha testato con successo in laboratorio sul braccio robotico di un rover lunare. Gli scienziati sono anche riusciti a fondere la regolite sotto la gravità lunare nell’ascensore Einstein dell’Hannover Institute of Technology (HiTEC) presso la Leibniz Universität Hannover. Ora si tratta di preparare il laser per il volo lunare. Gli scienziati di LZH e TU Berlin vogliono sviluppare un modello di volo del laser qualificato per l’uso nello spazio.
Intelligenza artificiale per l’uso sulla luna
Il laser è supportato dall’intelligenza artificiale (AI). Una fotocamera scatterà foto sulla luna, che saranno poi valutate dai ricercatori sulla Terra utilizzando un sistema di elaborazione delle immagini intelligente. Il sistema ha lo scopo di aiutare ad analizzare la polvere lunare fusa con il laser e quindi consentire agli scienziati sulla Terra di eseguire processi e controlli di qualità basati sull’intelligenza artificiale.
Paesaggio lunare al TU Berlin
La grande sfida qui: l’IA deve essere addestrata in anticipo per la missione sulla luna. A tale scopo sarà allestito un laboratorio presso la TU Berlin, in cui la regolite verrà fotografata in condizioni di luce che sono modellate su quelle sulla luna. In questo modo viene creato un corrispondente pool di immagini con cui l’IA può apprendere. “Inoltre, negli ultimi anni è stato sviluppato un kit di costruzione della regolite, che consente di simulare con precisione le proprietà dei vari possibili siti di atterraggio. Nel progetto, questo verrà quindi adattato al sito di atterraggio finale sulla luna, in modo che il laser e l’IA possano essere allineati alla missione sulla luna reale in laboratorio”, spiega Benedict Grefen di “Exploration and Propulsion” gruppo di lavoro nel dipartimento di tecnologia spaziale (RFT) Università tecnica di Berlino.
Volo sulla luna nel 2024
Il progetto MOONRISE-FM ha una durata di tre anni ed è finanziato dal Ministero Federale dell’Economia e della Protezione del Clima con 4,75 milioni di euro. Lo sponsor del progetto è il Centro aerospaziale tedesco, il lancio della missione è previsto per il 2024.
Fonti: [1] https://blogs.esa.int/janwoerner/2016/11/23/moon-village/
Ulteriori informazioni:
Laser Zentrum Hannover eV (LZH)
In qualità di istituto di ricerca indipendente e senza scopo di lucro, il Laser Zentrum Hannover eV (LZH) è sinonimo di ricerca, sviluppo e consulenza innovativi. Il LZH, finanziato dal Ministero dell’Economia, del Lavoro, dei Trasporti e della Digitalizzazione della Bassa Sassonia, è dedicato alla promozione disinteressata della ricerca applicata nel campo della fotonica e della tecnologia laser. Fondata nel 1986, quasi 200 dipendenti lavorano oggi presso la LZH.
