Menu

ESA gebruikt de hitte van de zon om bouwstenen van maanstof te printen

08-05-17 15:34 in De wijk van morgen

Onderzoekers van ESA (European Space Agency) zijn erin geslaagd om bouwstenen te printen uit maanstof. De stenen zijn 3D-geprint uit gesimuleerde maanstof m.b.v. geconcentreerd zonlicht. Dit toont eigenlijk aan dat toekomstige maankolonisten op dezelfde manier nederzettingen op de maan zouden kunnen bouwen.

“We gebruikten gesimuleerd maanmateriaal en bakten het in een zonneoven”, legt materiaalingenieur Advenit Makaya uit, die het project voor ESA leidt. “Op een 3D printtafel bakten we opeenvolgende laagjes maanstof van 0.1 mm op 1000°C. Het duurt ongeveer 5 uur om een bouwsteen met afmetingen 20 x 10 x 3 cm te creëren.

De test gebruikt commercieel beschikbaar gesimuleerd maanmateriaal als basismateriaal, dat gebaseerd is op vulkanisch materiaal. Het is bewerkt om de samenstelling en korrelgrootte van echte maanstof na te bootsen.

De zonneoven die de onderzoekers gebruikten staat in het Duitse centrum voor Lucht- en Ruimtevaart (DLR) in Keulen. Eerst vangen 147 gebogen spiegels het zonlicht op en bundelen het tot een hoge-temperatuur straal die de bodemkorrels laat samensmelten. Helaas werken de weersomstandigheden in Europa niet altijd mee, dus soms moeten een reeks xenon lampen, veelal gebruikt in cinemaprojectors, dienst doen als zon. De uiteindelijke bouwstenen hebben een sterkte equivalent aan gips en worden nadien uitgebreid mechanisch getest.

“Sommige stenen vertonen kromtrekkingen aan de randen, omdat die sneller afkoelen dan het midden”, voegt Advenit toe. “We onderzoeken hoe we dit effect kunnen verminderen, wellicht door de printsnelheid af en toe op te drijven zodat minder warmte opgestapeld wordt in de steen zelf. Voorlopig is het nog een proof of concept, dat aantoont dat deze ‘maanconstructie’-methode inderdaad haalbaar is.

Het ESA project bouwt voort op een afgelopen lunair 3Dprintproject, maar de toen toegepaste techniek vereiste een bindingszout. De nieuwe techniek vraagt enkel een 3Dprinter en een zonne-concentrator die naar de maan kunnen worden overgebracht. ESA voert voortdurend onderzoek naar technieken die in situ gebruik van maanmateriaal mogelijk maken om infrastructuur op de maan te bouwen.

Tommaso Ghidini, hoofd van ESA’s Materials and Processes, benadrukt het volgende: “Bij een missie zoals het bouwen van een maanbasis, zal het benutten van in situ resources absoluut één van de belangrijkste technologieën zijn. Deze optie opent veel mogelijkheden en biedt de kans op een volledig duurzame aanpak.

“Terug op de aarde, kan 3Dprinting van constructies waarbij gebruik gemaakt wordt van zonne-energie en in situ resources, ingezet worden bij spoedopbouw van noodkampen na rampen. Hierdoor vermijden we lange, kostelijke en dikwijls inefficiënte bevoorrading.”

<iframe src="www.esa.int width="640" height="360" frameborder="0"></iframe>

Bekijk grote versie van deze afbeelding

0 reacties