چاپ سه‌بعدی پایگاه فضایی بر روی ماه

لاورنت پامباگویان، مسئول هدایت این پروژه در آژانس فضایی اروپا می گوید: تكنولوژی چاپ سه بعدی امروزه قادر به تولید ساختارهای كامل و بی عیب و نقصی است. محققان می خواهند بررسی كنند آیا می توان با استفاده از این تكنولوژی و به روشی مشابه پایگاهی روی ماه بسازند یا خیر.

متخصصان شركت فوستر در طراحی خود یك گنبد هرمی شكل با دیوارهایی با ساختار سلولی كه قابلیت تحمل وزن را دارد در نظر گرفته اند.این گنبد همچون سپری در مقابل سنگ های آسمانی ریز و تشعشعات كیهانی از فضانوردان محافظت می كند. ساختار سلولی بسته و توخالی (شبیه به استخوان های پرندگان) این سازه تركیب مناسبی از وزن، قدرت و محافظت در برابر اشعه كیهانی را در یكجا فراهم می كند.

در واقع کنسرسیوم برپا شده توسط سازمان فضایی اروپا که شرکت بین‌المللی فاستر و شرکا نیز در آن حضور دارند، قصد دارد هزینه بالای ساخت یک پایگاه در زمین و مشکلات حمل آن به فضا را کاهش داده و با ایجاد شیوه‌های جدید بتواند این کار را در خود ماه با استفاده از یک چاپگر سه بعدی روباتیک و بهره‌برداری از سنگفرش این کره انجام دهد.

بر اساس این طرح، ساختار گنبدی داخلی این پایگاه مسکونی در زمین ساخته و در یک ماژول لوله‌ای بر روی یک موشک به ماه حمل خواهد شد. هنگامی که این ماژول به محل ساختمان‌سازی در نزدیکی قطب جنوب ماه که از نور خورشید و در نتیجه سرمای کمتر برخوردار بوده، برسد، این گنبدها متورم شده و از یک سوی لوله گسترش پیدا می‌کند.

با انبساط کامل این گنبدها، چاپگر سه بعدی برای پوشش‌دهی به آن با لایه‌های متوالی از یک ماده مبتنی بر سنگفرش ماه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده یک محافظ سنگ مانند تولید کرده که ساکنان را در برابر دنباله‌دارها، پرتو گاما و نوسانات شدید دمایی حفظ می‌کند.

در حال حاضر یک بلوک 1.5 تنی از ترکیبی از سنگ‌فرش شبیه سازی شده، اکسید منیزیوم و یک نمک اتصال با استفاده از یک چاپگر سه بعدی مقیاس بزرگ ساخته شده است.

اعضای دیگر این کنسرسیوم شامل شرکت ایتالیایی Alta SpA و دانشکده عالی سنت‌آنا توانسته‌اند آزمایشات چاپگر سه بعدی را در یک اتاق خلا برای شبیه‌سازی محیط ماه اجرا کنند. آنها نشان داده‌اند که این کار در حقیقت امکان‌پذیر بوده اگرچه عواملی مانند غبار ماه باید در نظر گرفته شود.

اِسكات هاولند، یكی از اعضای تیم طراحی معتقد است چاپ سه بعدی، ابزاری بالقوه برای تسهیل ساخت زیستگاه های قمری بوده و حجم فعالیت های پشتیبانی و لجستیكی لازم برای انجام چنین كاری از كره زمین به ماه را كاهش می دهد.

به عنوان تمرین، محققان شروع به چاپ پایگاه هایی در سخت ترین شرایط آب و هوایی در نقاطی از كره زمین انجام دادند تا از مزایای استفاده از مواد محلی و پایدار آن اطلاعات بیشتری به دست آورند.

خاویر دكستلییر، متخصص مدلسازی شركت فوستر می گوید پایگاهی كه قرار است روی ماه تاسیس شود از این منطق پیروی خواهد كرد.

شركت بریتانیایی مونولیت برای این كار از پرینتر D شكل خود ـ كه دارای آرایه ای از نازل های (افشانك های) متحرك روی یك قاب شش متری است ـ جهت پاشیدن محلول چسبناك روی مواد ماسه مانندی كه قرار است برای ساخت پایگاه از آنها استفاده شود، كمك می گیرند.

پرینت سه بعدی فرآیندی است كه در آن مواد به صورت لایه به لایه و براساس یك نقشه سه بعدی روی هم قرار می گیرد و با یك ماده چسبناك لایه ها به هم چسبانده می شود.

كمپانی مونولیت معمولا از چاپگر سه بعدی خود برای چاپ مجسمه ها و كار روی صخره های مرجانی مصنوعی كمك گرفته تا از سواحل دریا در برابر امواج خروشان دریا محافظت كند.

انریكو دینی، بنیانگذار مونولیت می گوید: در ابتدا نیاز است كه مواد موجود در سطح ماه را اینجا روی زمین شبیه سازی و سپس فرآیند چاپ را به وسیله آنها تكمیل كنیم. آنها قصد دارند برای چسب از یك نمك چسبنده كه مواد را تبدیل به مواد جامد سنگ مانند می كند، استفاده كنند.

پرینتر فعلی مونولیت قادر به ساخت دو متر سازه در هر ساعت است. دینی می گوید نسل بعدی این پرینتر قادر خواهد بود در هر ساعت 3.5 متر بلوك تولید كرده و كار ساخت و ساز یك پایگاه برای استقرار در سطح ماه را در یك هفته به اتمام رساند.

منبع: جام جم آنلاین / ایسنا