p Toda a missão da Apollo 11 à lua levou apenas oito dias. Se quisermos construir bases permanentes na lua, ou talvez até mesmo Marte ou além, então os futuros astronautas terão que passar muitos mais dias, meses e talvez até anos no espaço sem uma linha de vida constante para a Terra. A questão é como eles conseguiriam tudo de que precisavam. Usar foguetes para enviar todo o equipamento e suprimentos para a construção e manutenção de assentamentos de longo prazo na lua seria extremamente caro. p É aqui que a impressão 3D pode entrar, permitindo que os astronautas construam qualquer coisa que sua colônia lunar precisasse a partir de matérias-primas. Muito do entusiasmo em torno da impressão 3-D no espaço se concentrou em usá-la para construir edifícios de rocha lunar. Mas minha pesquisa sugere que pode ser mais prático usar essa poeira lunar para fornecer laboratórios de manufatura lunar que produzem componentes de reposição para todos os tipos de equipamentos.

p Tecnicamente conhecido como manufatura aditiva, A impressão 3-D compreende um grupo sofisticado de tecnologias que podem produzir produtos físicos de quase qualquer formato ou complexidade geométrica a partir de designs digitais. A tecnologia já pode fazer coisas a partir de uma enorme paleta de materiais, incluindo metais, cerâmicas e plásticos, alguns dos quais podem ser usados ​​para fazer equipamentos de nível espacial.

p A impressão 3-D também tem o benefício adicional de trabalhar com o mínimo envolvimento humano. Você pode apenas configurá-lo para imprimir e aguardar o produto acabado. Isso significa que pode até ser operado remotamente. Em teoria, você poderia enviar uma impressora 3-D para a lua (ou qualquer outro destino espacial) antes de uma tripulação humana e ela poderia começar a fabricar estruturas antes mesmo da chegada dos astronautas.

p Existem, claro, desafios significativos. A impressão 3-D foi desenvolvida principalmente para uso na Terra, contando com certos níveis consistentes de gravidade e temperatura para operar conforme projetado. Até agora, ele usa materiais significativamente menos complexos do que os encontrados na superfície da Lua ou de Marte.

p Impressão com poeira lunar

p A lua está coberta de regolito, um solto, material pulverulento formado por milhões de anos de meteoros bombardeando a superfície da lua. Isso lentamente transformou as camadas superiores da rocha em um material semelhante ao solo, feito de grãos com menos de alguns milímetros de diâmetro. Embora você possa, em teoria, usar regolito para a manufatura aditiva, para casas impressas em 3D ou até mesmo componentes mais básicos, como tijolos e cimento, você precisaria de materiais adicionais da Terra para misturar com o regolito, como aglutinantes líquidos.

p Meus colegas e eu estamos procurando maneiras de imprimir em 3D uma variedade de componentes de engenharia usando apenas regolito. Nossa técnica envolve o uso de um laser para transformar uma quantidade muito pequena de energia em calor que pode derreter e fundir grãos de regolito para formar uma fatia fina, mas sólida do material. Repetindo este processo várias vezes e adicionando mais camadas em sequência, podemos eventualmente construir um objeto tridimensional.

p Cada camada tem mais de 1 mm de espessura e, portanto, construir grandes estruturas, como paredes ou abrigos completos, levaria um tempo impraticável. Em vez de, é muito melhor para produzir menores, objetos altamente detalhados projetados com precisão, como filtros de poeira ou água, que normalmente precisam de orifícios de menos de um mícron (0,001 mm). A impressão 3-D seria particularmente útil para replicar componentes vitais se eles fossem danificados ou desgastados, e precisava ser substituída mais rápido do que uma nave de suprimentos para trazer uma nova da Terra.

p Para descobrir como fazer com que essa impressão 3D funcione no espaço, realizamos investigações aprofundadas sobre o material e os processos, e tentei entender como as condições da lua provavelmente os afetariam. Sem um suprimento pronto de regolito real, usamos um material que imita sua composição química e mineral em massa. Este foi formado em condições muito diferentes de um bombardeio de meteoro, mas é complexo o suficiente para estudarmos sua interação com o laser e usar esse conhecimento para estimar como o regolito real reagiria.

p Ainda precisamos entender melhor o material e sua interação com o processo de impressão 3-D, e desenvolver novas soluções técnicas para superar quaisquer limitações. Nesta fase, é até difícil saber que tipo de coisa pode dar errado. Mas um bom próximo passo seria testar a impressão 3-D com regolito real. As amostras existentes na Terra são muito limitadas, mas com a humanidade pronta para entrar em uma nova era de atividade lunar, talvez um suprimento pronto possa logo estar disponível. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.