Veicoli spaziali, lander e rover potrebbero essere riciclati per ricavarne parti sulla Luna

La produzione additiva sta lentamente diventando sempre più utile man mano che la tecnologia migliora. Uno dei luoghi in cui continua il suo sviluppo è nel regno dell'esplorazione spaziale. È stato a lungo considerato parte integrante di qualsiasi impegno ISRU (In-Situ Resource Utilization) ed è particolarmente importante per garantire che i primi esploratori sulla Luna abbiano gli strumenti e i materiali giusti di cui hanno bisogno per sopravvivere. L’Agenzia spaziale europea sta sostenendo questo sforzo di ricerca, poiché il loro fondo per lo sviluppo tecnologico ha sostenuto il lavoro di una società austriaca chiamata Incus per sviluppare una soluzione di stampa 3D in grado di ristampare parti metalliche sulla Luna.

La Luna è senza dubbio ricca di minerali metallici pronti per essere estratti da robot o esploratori. Tuttavia, produrre metallo da quel minerale è costoso in termini di energia e tempo, entrambi limitati in qualsiasi scenario di esplorazione lunare. Quindi probabilmente sarebbe meglio utilizzare il processo molto più semplice di riciclaggio del metallo esistente.

Almeno, questo è il pensiero alla base della ricerca condotta presso Incus. L'azienda utilizza una tecnica nota come produzione di metalli basata sulla litografia (LMM), che combina una polvere metallica con un agente legante e quindi polimerizza la miscela risultante utilizzando la luce ultravioletta. Successivamente, vengono sinterizzati insieme per realizzare una parte completa senza tutti gli sprechi dei tradizionali processi di produzione “sottrattivi”.

Rimuovi tutti gli annunci su Universe Today

Unisciti al nostro Patreon per soli $ 3!

Ottieni un'esperienza senza pubblicità per tutta la vita

Ma sulla Luna, questo processo presenta un’ulteriore sfida. Come tutti gli altri processi concorrenti, deve fare i conti con la più fastidiosa delle sostanze lunari: la polvere. La polvere lunare è nota per i problemi che provoca, e tali problemi si estendono fino a diventare radicati nei processi di produzione come LMM. Con una concentrazione di polvere troppo elevata, l'essiccazione e la rilegatura non funzionano e le parti metalliche che vengono stampate si sbriciolano letteralmente in polvere.

Ciò è particolarmente grave per i progetti di riciclaggio che utilizzerebbero metallo proveniente da cose come rover e pannelli solari che sarebbero stati esposti alla polvere lunare per un periodo di tempo significativo. Sarebbe poco pratico pulirli accuratamente prima di riciclarli, principalmente a causa di quanto la polvere lunare possa essere notoriamente appiccicosa. Quindi, per processi come LMM, che idealmente utilizzano polvere proveniente da parti riciclate sulla Luna, c’è un’alta probabilità che nella materia prima in polvere ci sia una frazione significativa di polvere lunare, piuttosto che solo metallo.

Incus iniziò a cercare di capire quale fosse il problema. La loro ricerca sponsorizzata dall’ESA ha utilizzato sia titanio nuovo che riciclato combinato con un mix di diverse percentuali di polvere lunare. Il titanio potrebbe essere un materiale costoso qui sulla Terra, ma sarà ancora più prezioso sulla Luna, oltre ad essere relativamente comune dato il suo uso onnipresente nei componenti aerospaziali. Ma come reagirebbe se venisse ristampato in una parte se la sua polvere fosse integrata fino al 10% di polvere lunare?

Sorprendentemente bene, in effetti. Anche se alte concentrazioni di polvere di polvere lunare potrebbero influenzare la viscosità delle parti metalliche stampate, variando il rapporto legante-polvere si potrebbe garantire che le parti soddisfino gli stessi standard di porosità che sarebbero possibili con i processi di stampaggio a iniezione qui sulla Terra.

Questo non vuol dire che LMM sia pronto per la prima serata sulla Luna. Resta da lavorare per altri tipi di materiali di stampa, come ferro/acciaio, e per verificare se concentrazioni ancora più elevate di polvere lunare potrebbero forzare una sorta di processo di filtrazione prima che il metallo possa essere riciclato. L’ESA sembra desiderosa di continuare a fornire il proprio sostegno, quindi potremmo presto vedere ulteriori risultati da Incus e dai suoi partner.

Per saperne di più:ESA – Riciclaggio di parti per la vita sulla LunaUT – Stampa 3D sulla Luna. Dalla regolite all'incollaggio a oggetti e strutture utiliUT: questo è un prototipo di pavimento in acciaio stampato in 3D per un habitat lunareUT: la visione europea di una futura base lunare. Fatto di polvere lunare.

Immagine principale: una penna insieme a parti stampate in 3D in cui potrebbe eventualmente essere riciclata. Credito – Incus