IKONA
U lipnju četveročlana posada ući će u hangar u NASA-inom svemirskom centru Johnson u Houstonu, Teksas, i provesti godinu dana u zgradi ispisanoj 3D tehnologijom. Napravljen od kaše koja je - prije nego što se osušila - izgledala poput uredno poslaganih linija mekog sladoleda, Mars Dune Alpha ima prostorije za posadu, zajednički životni prostor i namjenske prostore za pružanje medicinske skrbi i uzgoj hrana. Prostor od 1.700 četvornih metara, koji je boje Marsovog tla, dizajnirala je arhitektonska tvrtka BIG-Bjarke Ingels Group, a 3D printala Icon Technology.
Eksperimenti unutar strukture usredotočit će se na fizičke i bihevioralne zdravstvene izazove s kojima će se ljudi susresti tijekom dugotrajnog boravka u svemiru. Ali to je također prva struktura koju je za NASA-inu misiju izgradila planetarna autonomna konstrukcija Mjeseca na Mars Technology (MMPACT) tim, koji se sada priprema za prve građevinske projekte na planetarnom tijelu izvan njega Zemlja.
Kada se čovječanstvo vrati na Mjesec kao dio NASA-e Artemis program, astronauti će prvo živjeti na mjestima poput svemirske postaje u orbiti, na lunarnom lenderu ili u površinskim staništima na napuhavanje. Ali MMPACT tim se priprema za izgradnju održivih, dugotrajnih struktura. Da bi se izbjegla visoka cijena transporta materijala sa Zemlje, što bi zahtijevalo goleme rakete i troškove goriva, znači koristiti regolit koji je već tamo, pretvarajući ga u pastu koja se može 3D ispisati u tanke slojeve ili različite oblicima.
Prvi projekt tima izvan planeta okvirno je zakazan za kasnu 2027. Za tu misiju, robotska ruka s bagerom, koja će biti pričvršćena na bočnu stranu lunarnog lendera, sortirat će i slagati regolit, kaže glavni istraživač Corky Clinton. Sljedeće misije usredotočit će se na korištenje poluautonomnih bagera i drugih strojeva za izgradnju stambene prostore, ceste, staklenike, elektrane i štitove od eksplozije koji će okruživati rakete lansirne rampe.
Prvi korak prema 3D ispisu na Mjesecu uključivat će korištenje lasera ili mikrovalova za topljenje regolita, kaže voditeljica tima MMPACT Jennifer Edmunson. Zatim se mora ohladiti kako bi plinovi izašli; ako to ne učinite, materijal može biti izrešetan rupama poput spužve. Materijal se zatim može tiskati u željene oblike. Kako sastaviti gotove komade još se odlučuje. Kako bi se astronauti zaštitili od opasnosti, Edmunson kaže da je cilj učiniti izgradnju što autonomnijom, ali dodaje: "Ne mogu isključiti korištenje ljudi za održavanje i popravak naše kompletne opreme u budućnost."
Jedan od izazova s kojima se tim sada suočava je kako od lunarnog regolita napraviti građevinski materijal dovoljno jak i izdržljiv da zaštiti ljudski život. S jedne strane, budući da će buduće misije Artemis biti u blizini Mjesečevog južnog pola, regolit bi mogao sadržavati led. A drugo, nije kao da NASA ima gomile prave mjesečeve prašine i kamenja s kojima može eksperimentirati - samo uzorke iz misije Apollo 16.
Dakle, MMPACT tim mora napraviti svoje vlastite sintetičke verzije.
Edmunson u svom uredu drži kante s desetak kombinacija onoga što NASA očekuje pronaći na Mjesecu. Recepti uključuju različite mješavine bazalta, kalcija, željeza, magnezija i minerala po imenu anortit koji se prirodno ne pojavljuje na Zemlji. Edmunson sumnja da je bijeli i sjajni sintetski anortit koji se razvija u suradnji s Rudarskom školom u Coloradu reprezentativan za ono što NASA očekuje pronaći na Mjesečevoj kori.
Ipak, tim smatra da može obaviti "prilično dobar posao" usklađivanja geografskih podatakakemijski svojstva regolita, kaže Clinton, “vrlo je teško napraviti geotehničkog svojstva, oblik različitih sićušnih komadića agregata, jer su izgrađeni sudarima s meteoritima i onim što je udarilo u Mjesec tijekom 4 milijarde godina."
Postoje i drugi faktori X koje treba uzeti u obzir kada se gradi na Mjesecu—i puno toga može poći po zlu. Gravitacija je puno slabija, postoji mogućnost potresa Mjeseca koji mogu stvoriti vibracije do 45 minuta, a temperature na južnom polu mogu doseći čak 130° Fahrenheita na sunčevoj svjetlosti i niske do –400° na noć. Abrazivna mjesečeva prašina može začepiti spojeve strojeva i dovesti do kvara hardvera. Tijekom misija Apollo, svemirska odijela oštećena regolitom, a udisanje prašine uzrokovalo je astronautima simptome slične peludnoj groznici.
Izgradnja Mars Dune Alpha, testnog staništa u Teksasu, imala je još veći faktor X: ljudska rasa nikada nije donijela uzorak Marsovog tla natrag na Zemlju, tako da je Icon morao simulirati materijal, na temelju predviđanja od čega je napravljen - poput toga da je bogat bazaltom. (Svoj građevinski materijal nazivaju "lavacrete".) Najvažniji dio NASA-inim dužnosnicima, kaže izvršni direktor Jason Ballard, je ispravno uskladio boje marsovskog tla kako bi točno oponašao kako bi bilo živjeti na crvenom planeta.
