منذ أول رحلة فضائية في الستينيات من القرن الماضي، حلمت البشرية ليس فقط بزيارة النجوم ولكن بالعيش بينهم. على الرغم من أن العيش على القمر أو المريخ قد يبدو وكأنه خيال علمي، إلا أنه في الواقع شيء يعمل بنشاط من أجله عدد من المنظمات وقد تكون الطباعة ثلاثية الأبعاد أحد مفاتيح نجاحها. والآن قد تكون خطوة واحدة أقرب إلى الجدوى. نجح باحثون في جامعة سنترال فلوريدا في إنشاء طوب مطبوع ثلاثي الأبعاد يمكن استخدامه لبناء قواعد في قاعدة أرتميس مصنوعة من الثرى القمري والمياه المالحة.
هذه بالتأكيد ليست المرة الأولى التي تُبذل فيها جهود لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للإسكان في الفضاء. في الواقع، هناك عدد من المشاريع قيد الاختبار حاليًا. يتضمن ذلك اختبار Redwire على محطة الفضاء الدولية لتحديد ما إذا كان الثرى القمري، أو التربة والرواسب الصخرية على سطح القمر يمكن استخدامها لإنشاء مساكن، وعمل ناسا الحالي مع AI Space Factory على موطن قمر مطبوع ثلاثي الأبعاد وولاية واشنطن. بحث الجامعة في الطباعة ثلاثية الأبعاد على كوكب المريخ. ومع ذلك، حتى هذه النقطة كان الأمر افتراضيًا نسبيًا. هذا هو أحد المشاريع الأولى التي تظهر أن طوب الثرى قادر على تحمل البيئات القاسية الموجودة في الفضاء الخارجي.
يتكون الثرى القمري من صخور فضفاضة وغبار ومواد موجودة على سطح القمر (اعتمادات الصورة: ناسا)
طوب Lunar Regolith مطبوع ثلاثي الأبعاد قادر على تحمل النهايات
نُشرت دراسة تأثير درجة حرارة التلبيد على البنية الدقيقة والخصائص الميكانيكية للثرى المريخي والقمري المصبوب في عدد حديث من مجلة Ceramics International وخضع لها باحثون من فريق بقيادة البروفيسور المشارك را ناجاي غوش من قسم Mechanical وهندسة الفضاء في UCF. المؤلف الرئيسي هو بيتر وارين، مساعد باحث، لكن المؤلفين المشاركين هم نان ديني راجو وحسين إبراهيمي ويلوس كرسمنا وفيتش وأستاذ هندسة الطيران سيتا راغا فان وجالياتنا كابا. لقد سعوا لاكتشاف ما إذا كان يمكن بناء معسكر قاعدة أرتميس ثابت على القمر من طوب الثرى القمري المطبوع ثلاثي الأبعاد.
لإنشاء الطوب، تحول الفريق إلى نفث الموثق باستخدام عامل ربط مصنوع من الماء المالح ومسحوق مصنوع من الثرى من مختبر Exolith التابع لـ UCF. كانت Binder jetting هي التقنية المثالية لأنها مناسبة بشكل فريد للمواد الشبيهة بالسيراميك التي يصعب صهرها باستخدام الليزر. ويشير Ghosh كذلك إلى أن هذا يمنحها إمكانات هائلة للتصنيع خارج كوكب الأرض القائم على الثرى. على الرغم من أن الأجزاء الخضراء الأولية كانت ضعيفة نسبيًا، إلا أنه بعد تحميصها على حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية، كان الطوب قويًا بدرجة كافية لغرضه.
البروفيسور رانا جاي غوش، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية والفضائية بجامعة كاليفورنيا، والمساعد البحثي المتخرج بيتر وارين، يعرضان الطوب الدائري الذي تم إنشاؤه باستخدام الثرى القمري والمريخي والمياه المالحة (اعتمادات الصورة: UCF)
والنتائج واعدة بالتأكيد. وجد الباحثون أن الطوب الأسطواني الناتج كان قادرًا على تحمل ضغط يصل إلى 250 مليون مرة من الغلاف الجوي للأرض. يشير هذا إلى أنه يمكن استخدام نفث الموثق في المستقبل لبناء المواد والهياكل في الفضاء. والأهم من ذلك، أنه يوضح أن الهياكل خارج العالم يمكن بناؤها باستخدام الموارد الموجودة في الفضاء. من خلال فتح هذا المسار، يمكن للبعثات المستقبلية أن تقلل الحاجة إلى شغل مساحة قيّمة وحدود للوزن عن طريق نقل مواد البناء، مما يجعل السكن أكثر احتمالية.
ويخلص غوش إلى أن “هذا البحث يساهم في النقاش الدائر في مجتمع استكشاف الفضاء حول إيجاد التوازن بين استخدام الموارد خارج الأرض في الموقع مقابل المواد المنقولة من الأرض. كلما طورنا تقنيات تستفيد من وفرة الثرى، زادت قدرتنا على إنشاء معسكرات قاعدية وتوسيعها على القمر والمريخ والكواكب الأخرى في المستقبل “. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد يمكنك شراء الدراسة الكاملة من هنا
المصدر: 3dnatives
شاهد ايضا: