Parte del programma Artemis della NASA mira a costruire un campo base sulla Luna, un rover e una casa mobile. Questo habitat potrebbe essere potenzialmente costruito con mattoni fatti di regolite lunare e acqua salata, grazie a una recente scoperta di un team di ricercatori dell’UCF.
Il professore associato Ranajay Ghosh del Dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale dell’UCF e il suo gruppo di ricerca hanno scoperto che i mattoni stampati in 3D della regolite lunare possono resistere agli ambienti estremi dello spazio e sono un buon candidato per i prossimi progetti. La regolite lunare è la polvere, le rocce e i materiali sciolti che ricoprono la superficie della Luna.
I risultati dei loro esperimenti sono descritti in dettaglio in un recente numero di Ceramics International e sono stati anche presentati sulla rivista New Scientist prima della pubblicazione.
“È sempre un onore poter pubblicare il nostro lavoro su una rivista prestigiosa come Ceramics International e siamo molto lieti che New Scientist abbia scelto la nostra ricerca da pubblicare sulla loro rivista“, afferma Ghosh.
Per creare i mattoni, il team di Ghosh nel laboratorio COSMOS (Strutture complesse e meccanica dei solidi) ha utilizzato una combinazione di stampa 3D e tecnologia binder jet (BJT), un metodo di produzione additiva che forza un agente legante liquido su un letto di polvere. Negli esperimenti di Ghosh, l’agente legante era l’acqua salata e la polvere era la regolite prodotta dall’Exolith Lab dell’UCF.
“Il BJT è particolarmente adatto per materiali simili alla ceramica che sono difficili da fondere con un laser“, afferma Ghosh.
Un nuovo modo di costruire
Il processo ha prodotto deboli mattoni cilindrici chiamati parti verdi che sono stati poi cotti ad alte temperature per produrre una struttura più forte. I mattoni cotti a temperature più basse si sono sbriciolati, ma quelli esposti a temperature fino a 1200 gradi Celsius sono stati in grado di resistere a pressioni fino a 250 milioni di volte l’atmosfera terrestre.
Ghosh afferma che il lavoro apre la strada all’uso del BJT nella costruzione di materiali e strutture nello spazio. Le loro scoperte dimostrano anche che le strutture fuori dal mondo possono essere costruite utilizzando risorse trovate nello spazio, il che può ridurre drasticamente la necessità di trasportare materiali da costruzione per missioni come quella di Artemis.
“Più sviluppiamo tecniche che utilizzano la regolite, più capacità avremo nello stabilire ed espandere campi base sulla luna, Marte e altri pianeti in futuro” afferma l’autore del progetto.
Il primo autore dell’articolo è Peter Warren, l’assistente di ricerca laureato di Ghosh. I coautori includono il dottorando in ingegneria meccanica Nandhini Raju, l’allievo di ingegneria meccanica Hossein Ebrahimi ’21PhD, lo studente di dottorato in ingegneria meccanica Milos Krsmanovic e i professori di ingegneria aerospaziale Seetha Raghavan e Jayanta Kapat.