برنامه آرتمیس برای فرود با ماژول سکونتی بر ماه آماده میشود و پژوهشگران با رگولیت و مخمر خانههای سهبعدی مریخ را میسازند؛ چاپ سهبعدی زیستگاههای فضایی را متحول خواهد کرد.
در حالی که بازگشت و ماندگاری انسان روی ماه با برنامه آرتمیس در سالهای پیش رو بیش از پیش به واقعیت نزدیک میشود،که در آن نخستین ماژول سکونتی ماه که در ایتالیا توسعه یافته نیز نقش اصلی را خواهد داشت، جامعه علمی از هماکنون روی چشمانداز colonizzare مریخ کار میکند.
آگهی
آگهی
پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری هنگکنگ (HKUST) فرمولی نوآورانه برای چاپ سهبعدی سازههای سکونتی روی سیاره سرخ یافتهاند که سه جزء را با هم ترکیب میکند: ژلاتین، مخمر و رگولیت.
رگولیت مریخی چیست
این پژوهش که به سرپرستی جیشن کیو، مهندس عمران، انجام شده در نشریه Chem Circularity منتشر شده و وبسایت Interesting Engineering (منبع به زبان ایتالیایی) آن را بازتاب داده است.
مهمترین نکته نوآورانه، رگولیت مریخی است؛ لایهای از مواد سنگی شامل غبار بسیار ریز، ماسه، ریگ و خردهسنگ که تمام سطح سیاره را میپوشاند.
ترکیبی که پژوهشگران هنگکنگ طراحی کردهاند از این ماده بهعنوان پایه سازه برای ایجاد حجم و جرم در ساختوساز استفاده میکند.
به این ماده اولیه «محلی» اما یک مخمر بسیار ویژه، یعنی مخمری مهندسیشده با پروتئینهای چسبنده نیز افزوده میشود، بر اساس الگویی مشابه چسب طبیعی صدفهای دریایی که برای چسبیدن به صخرهها به کار میبرند، و ژلاتینی که در این ترکیب هم نقش چسب را ایفا میکند و هم منبع تغذیه مخمر است.
در آزمایشهای HKUST پژوهشگران همچنین تلاش کردند از آبوهوای یخزده مریخ بهعنوان یک خشککن انجمادی طبیعی برای صرفهجویی در انرژی و جلوگیری از ذوب شدن مواد معدنی استفاده کنند.
در مرحله ساخت با چاپگر سهبعدی، از دمای پایین و فشار کم جو استفاده شد تا تصعید یخ و تبدیل آن به بخار تسهیل شود و در نتیجه، فومی جامد و سبک ایجاد شود.
آزمایشها در محیطهای شبیهسازیشده در نهایت تأیید کرد که ترکیب جدید در برابر فشار مقاومتی در حد بتن سبک دارد و بنابراین برای ساخت سازههای چندطبقه و کاملا قابل بازیافت مناسب است.
با این حال، برای پایداری این معماری مریخی هنوز برخی چالشها پابرجاست، از جمله توان بقای میکروارگانیسمها در محیط سیاره و وابستگی به منابعی که از زمین ارسال میشوند.
از زیستمواد برای معماری چرخهای تا پروژههای ناسا
وبسایت MaterialDistrict گزارش میدهد که استفاده از مخمر در فناوریهای ساخت سهبعدی پیشینهای در آزمایشگاههای دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد دارد.
این تیم سوئدی یک هیدروژل مبتنی بر مخمر و سلولز ساخته است تا اجزای معماری تجزیهپذیر تولید کند. این رویکرد همچنین نشان میدهد که بهرهگیری دوباره از پسماندهای صنایع غذایی چگونه میتواند به توسعه معماری چرخهای هم روی زمین و هم در ماموریتهای فضایی کمک کند.
در کنار پژوهشهای دانشگاهی، صنعت هوافضا در حال توسعه چاپ سهبعدی در مقیاس صنعتی برای زیستگاههای فضایی است. وبسایت Rinnovabili.it (منبع به زبان ایتالیایی) گزارش میدهد که ناسا در سالهای گذشته حدود ۵۷٫۲ میلیون دلار برای پروژه المپوس اختصاص داده است؛ برنامهای برای ساخت زیرساختهای دائمی روی ماه و مریخ.
از جمله کاربردهای عملی این فناوریها میتوان به Mars Dune Alpha اشاره کرد؛ سازهای به مساحت ۱۵۰ متر مربع که در هیوستون به صورت سهبعدی چاپ شده است. ناسا از این ماژول سکونتی در ماموریتهای شبیهسازیشده Chapea برای آزمودن شرایط زندگی انسان روی مریخ استفاده کرده و به این ترتیب، پایههای استعمارهای انسانی آینده در فضا را بنا نهاده است.