3D-prinditud „Kuu-telliseid“ ootavad katsetused vaakumkambris
Katse, mille käigus valmisid kontsentreeritud päikesevalguse abil kuutolmule sarnasest toorainest 3D-prinditud tellised, annab alust väita, et Kuu tulevaste ekspeditsioonide liikmed võivad kasutada asunduste rajamiseks just seda meetodit. Telliste valmistamise testid jätkuvad juba vaakumkambris.
Katses kasutati vulkaanilise päritoluga toormaterjali, mis koostiselt ja terakeste suuruselt sarnanes tõelise kuutolmuga. “Me kasutasime simuleeritud kuumaterjali ja “küpsetasime” seda päikeseahjus,” selgitab materjaliteadlane Advenit Makaya, kes Euroopa Kosmoseagentuuri jaoks seda projekti kureerib. “3D printimislaual “küpsetasime” kiht kihi järel 0,1 mm paksusi kuutolmu kihte 1000-kraadise temperatuuri juures. Tellise valmimine, mille mõõdud on 20x10x3 cm, võttis aega umbes 5 tundi.”
Päikeseahi, mis asub DLR Saksamaa aeronautikakeskuses Kölnis, koosneb kahest olulisest osast. Esiteks, 147 nõguspeeglit suunavad päikesevalguse kõrge temperatuuriga vooks, mis sulatab pinnaseosakesed kokku. Aga et ilm Euroopas ei ole alati teadlastega koostööaldis, saab päikesevalgust simuleerida ka ksenoonlampide abil, mida kasutatakse tavaliselt videoprojektorites.
Valminud tellised on umbes kipsi tugevusega. Mõned tellised kiskusid küll servast kiiva, sest servad jahtusid kiiremini kui keskmine osa. “Me otsime võimalusi, kuidas selle nähtusega toime tulla, võibolla teatud hetkedel tõstame printimise kiirust, vähendades kuumuse akumuleerumist tellises,” lisasAdvenit Makaya. “Aga see projekt tõestab, et selline ehitusmeetod Kuul on tõesti teostatav.”
Euroopa Kosmoseagentuuri ESA üldise tehnoloogia arendusprogrammi uuringule järgneb jätkuprojekt RegoLight, mida toetab Euroopa Liidu Horizon 2020 programm. “Meie eksperiment toimus tavapärastes atmosfääritingimustes,” lisas Advenit, “RegoLight aga uurib telliste printimist Kuule sarnastes tingimustes: vaakumis ja kõrgel temperatuuril.”
ESA praegune telliste printimise eksperiment on omakorda jätkuks 3D-printimise projektile, mida esitleti 2013. aastal. Tolle lahenduse puuduseks oli, et prinditud kihtide sideaineks vajati soola. Uus tehnoloogia vajab ainult Kuule viidud 3D-printerit ning päikesevalguse kontsentreerimise seadet.
Kõnealune uurimistöö on osa ESA-s läbiviidavatest uuringutest, kus uuritakse tehnoloogiaid, mis hõlmavad Kuu ressursside kasutamist kohapeal, rajamaks taristut ning tootmaks vajalikke seadmeid.
Tommaso Ghidini, Euroopa Kosmoseagentuuri materjalide ja protsesside valdkonna juht, märkis: “Sellise missiooni jaoks, nagu on baasi ehitamine Kuul, on kohapealsete ressursside kasutamine kahtlemata üks kõige olulisemaid tehnoloogiaid, mis selle üldse võimalikuks teeb. See tulemus pakub täiesti jätkusuutliku lähenemise võimalust.
Aga rääkides taas maapealsetest asjadest, siis 3D-printimine, kasutades päikeseenergiat ja kohapealseid ressursse, võib kaasa aidata kiirele ehitustegevusele katastroofipiirkondades, välistades pika, kuluka ja sageli ebaefektiivse tarneahela.”