Innovazioni per la Costruzione su Luna: la Stampa 3D con Sabbia Lunare
Ricercatori dell’Università di Huazhong, in Cina, stanno esplorando l’utilizzo della sabbia lunare, o regolite, come materiale da costruzione per una futura base lunare nell’ambito dell’International Lunar Research Station (ILRS). Secondo quanto riferito dall’emittente statale CCTV, i ricercatori hanno già realizzato e testato con successo prototipi di mattoni utilizzando regolite simulata, mirando allo sviluppo di materiali adatti alle condizioni estreme della Luna.
Caratteristiche e Analisi del Suolo Lunare
Il suolo lunare è ricco di ossidi, metalli e composti di silicio, elementi che offrono una solida base per la stampa 3D. I campioni raccolti dalle missioni Chang’e hanno facilitato lo sviluppo di materiali che replicano la regolite naturale. Utilizzando questi campioni, i ricercatori hanno creato mattoni prototipo per test spaziali.
Sfide Ambientali e Soluzioni Costruttive
La Luna presenta sfide ambientali significative, con temperature che oscillano tra i 127°C e i -183°C e condizioni di bassa gravità e alta radiazione. Questi fattori complicano la costruzione, richiedendo materiali che possano garantire una robusta regolazione termica e una resistenza strutturale elevata.
Il team di ricerca ha proposto una struttura abitativa con un design ispirato alla forma di un uovo, noto per la sua stabilità naturale. Il design, chiamato “Moon Pot Vessel”, utilizza una doppia parete che isola termicamente e ottimizza l’uso dei materiali. La forma curva aiuta a distribuire uniformemente la pressione, migliorando la durata della struttura.
Tecniche di Costruzione e Automazione
Nel corso di un test, i ricercatori hanno utilizzato sabbia lunare artificiale e una stampante 3D per replicare il processo costruttivo sulla Luna. Hanno combinato tecniche di cementazione per le fondamenta con strutture gonfiabili per le cupole, rendendo il processo costruttivo efficiente e praticabile. Robot specializzati si occupano della produzione di pareti e cupole, mentre la stampa 3D offre la precisione necessaria nei dettagli.
Tradizione Incontra Innovazione
Ding Lieyun, uno dei principali ricercatori del progetto, osserva che il suolo lunare mostra proprietà simili ai materiali ceramici, che possono però presentare crepe in strutture di grandi dimensioni. Per superare questo ostacolo, il team ha integrato tecniche di giunzione tradizionali cinesi, come le giunzioni a mortasa e tenone, che distribuiscono lo stress in modo più uniforme e offrono maggiore flessibilità nel design.
Impatti Futuri e Potenziali Terrestri
Questo approccio alla costruzione non solo apre la strada per le future missioni lunari, ma potrebbe anche influenzare le tecniche di costruzione in ambienti estremi sulla Terra, ampliando le possibilità di edificazione in condizioni climatiche e geografiche sfavorevoli.
