Como a manufatura aditiva irá auxiliar a colonização espacial

Você já pensou como serão feitos os abrigos para os laboratórios e moradias quando for realizada a expedição para Marte? Uma ideia é levar uma máquina de manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, e construir utilizando matéria-prima do próprio planeta. É sobre isso que iremos falar hoje!

Fonte: Cesaretti, 2014.

A manufatura aditiva é um processo, sob controle computacional, de construção de um objeto através da adição e união sequencial de um material. A vantagem desse processo em relação aos processos convencionais é a redução do desperdício de matéria prima e energia, assim como o poder de criação de geometrias complexas.

Atualmente as agências espaciais, como a NASA, estão estudando a possibilidade de utilizar a técnica de manufatura aditiva para construir moradias e abrigos no espaço. A ideia seria levar a máquina de manufatura aditiva do nosso planeta e então utilizar a matéria-prima disponível no local de exploração.

As superfícies dos planetas geralmente sao recobertas por regolito, cuja a principal origem geológica é o basalto. A composição do regolito pode mudar muito conforme a localização na qual ele se encontra, porém em regiões adequadas para a habitação, como nas planícies da lua, ele é composto por grânulos pequenos (entre 20 e 100 um) de basalto e vidro vulcânico. Nesses casos, o regolito pode conter de 10 até 80% de vidro.

Assim, ele seria a principal opção para ser utilizado como matéria-prima na construção de abrigos em diversos locais distantes no nosso sistema solar, como a lua, Marte e em outros planetas e suas luas.

Deseja-se construir uma base na lua, porque deseja-se testar projetos para serem utilizados em planetas mais próximos, como Marte e Vênus, e também no futuro seria uma parada de reabastecimento entre a Terra e os outros planetas.

O abrigo deve proteger as pessoas e os equipamentos robóticos contra a radiação espacial, micro-meteoritos, tempestades de areia, vácuo, e centrais de fissão nuclear e deve possuir isolamento térmico. Outro ponto importante é que a pressão interna pode criar tensoes no material, que é frágil. Também, em relação a carga da estrutura, deve-se considerar a gravidade, cargas termoelásticas e tremores.

Assim, métodos para estabilizar o regolito lunar e fabricar estruturas em grandes escalas são estudados desde os anos 70. Os processos são separados em algumas categorias, como estabilização mecânica sem aditivos, estabilização com adição de ligantes e estabilização através de reações químicas.

Hoje, parece que o dia que estaremos construíndo moradias na lua não está muito longe, já que nos últimos anos houveram significativos desenvolvimentos na área. Em 2006, por exemplo, o professor Behrokh Khoshnevis, propôs o desenvolvimento do “Contour Crafting” e está desenvolvendo uma impressora para concreto com objetivo de construir casas em 24 horas.

Além disso, em 2014, a empresa Yingchuang New Materials Inc. Construiu 10 estruturas de um quarto em apenas um dia, com auxílio de quatro impressoras 3D, utilizando FDM (fused deposition modeling). Você pode ver a reportagem sobre as casas abaixo.

Quanto tempo você acha que vai levar para ser possivel a construção das moradias na lua?

 

 

Referências 

MUELLER, Robert P., et al. Additive Construction using Basalt Regolith Fines. In: Earth and Space 2014. 2014. S. 394-403.

CESARETTI, Giovanni, et al. Building components for an outpost on the Lunar soil by means of a novel 3D printing technology. Acta Astronautica, 2014, 93. Jg., S. 430-450.

FATERI, Miranda; GEBHARDT, Andreas. Process Parameters Development of Selective Laser Melting of Lunar Regolith for On‐Site Manufacturing Applications. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2015, 12. Jg., Nr. 1, S. 46-52.

 

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