Hepimiz bir Ay üssü için zamanın geçtiğini biliyoruz. Ancak, bir üs inşa etmek için Dünya'dan ihtiyaç duyulan her şeyi göndermenin maliyeti yasaklayıcıdır. Dünya'nın yerçekimi kuyusu, her şeyi roketlerle olamayacak kadar derin ve çok güçlü. Peki çözüm nedir?
ESA'ya göre çözüm, Katkı Üretimi (AM) ve Yerinde Kaynak Kullanımı (ISRU).
ESA, AM veya 3D baskının şimdi ve gelecekte bir Ay tabanını daha uygulanabilir hale getirmek için kullanılabileceği yollar bulmak için bir projeye öncülük ediyor. Projeye “3D Baskı Teknolojilerini Kullanarak Ay Tabanını Tasarlamak” deniyor. Bu, topraktan yaşamanın eski öncü ruhu, ancak modern, ileri teknoloji ile yeniden başlatıldı. AM ve ISRU, Dünya'ya lojistik bağımlılığımızı sınırlayacak ve Ay'daki mevcut kaynaklardan bir Ay üssünün inşa edilmesi gerekenlerin çoğuna izin verecek; yani, Ay tozunun kendisi.
“3D baskı, Dünya'dan daha az lojistik ile ay yerleşimini kolaylaştırmak için potansiyel bir araç sunuyor.” -ESA’nın insan uzay uçuşu ekibinden Scott Hovland.
Sonunda, ESA'ya göre, bir Ay üssü için gerekli olan çok çeşitli malzeme ve ekipman gerektiğinde ve gerektiğinde 3D olarak basılabilir. Yapı malzemelerinden güneş panellerine, ekipmanlara ve aletlere, kıyafetlere kadar her şey Ay'da 3D olarak basılabilir. 3D baskı ile besin maddelerinin ve gıda bileşenlerinin bile sağlanması mümkündür.
3D baskı sadece bir Moon tabanının maliyetini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda tüm işletmeyi daha duyarlı ve özelleştirilebilir hale getirir. Ay regoliti, mümkün olduğunca çok yapı ve öğeyi yapmak için değil, Dünya'dan getirilen öğeleri geri dönüştürmek ve yeniden kullanmak için de kullanılabilir.
“Ay Tabanını Tasarlamak…” projesi, Ay baskısı için 3 boyutlu baskıya dayanan üç aşamalı bir plan görüyor:
- Birinci Aşama: Sağlanabilir. Bu, küçük bir ekibin yaşam alanları gibi Ay'da hayatta kalmasını sağlamak için gereken temel bilgileri ele alıyor.
- İkinci Aşama: Sürdürülebilir. Bu, Moon üssünün daha fazla mürettebat alanı, üretim alanı ve araştırma tesislerini içerecek şekilde genişletildiğini görüyor.
- Üçüncü Aşama: Operasyonel. Bu aşamada, Ay üssü tamamen çalışır durumda ve uzun süreli yerleşim için inşa edilmiştir.
Projeyi yöneten OHB System AG'den Antonella Sgambati, “Seçilen baskı süreçleri mevcut malzemelerin farklı amaçlarla geri dönüştürülmesine olanak tanıyacak” diyor. “3-B baskının bir diğer önemli yararı - başka bir deyişle katkı üretimi olarak da bilinir - izin verdiği tasarım seçeneklerinin genişliği. Bileşenler, ürünler ve baskı işleminin kendisi, ay tabanındaki nihai kullanım amaçlarına göre yeniden tasarlanabilir. Kullanılabilir malzemelerin basılacak donanıma en iyi nasıl bağlanacağı konusunda karar verilebilir. ”
Projenin kökleri, ESA'nın Lunar ortamına dayanabilecek bir yapı tasarlaması için bir mimari firma kiraladığı 2013 yılına kadar uzanıyor. Kicker, ay toprağından veya bu durumda simüle edilmiş ay toprağından yapılması gerektiğiydi. Foster ve Partners mimarlık firması 1,5 tonluk bir örnek yapı taşı inşa etti. Yapı taşı, kuş kemiklerine benzer oyuk, kapalı bir hücre yapısıydı.
Foster + Partners Uzman Modelleme Grubu'ndan Xavier De Kestelier “Bir uygulama olarak, Dünya'daki aşırı iklimler için tasarım yapmaya ve yerel, sürdürülebilir malzemeler kullanmanın çevresel faydalarından faydalanmaya alışkınız” dedi. “Ay yerleşimimiz de benzer bir mantık takip ediyor.”
ESA'daki araştırmacılar, vidalar ve dişliler gibi küçük öğeleri ve hatta bozuk paraları 3D baskıya benzetilmiş ay regoliti ile deniyorlar. Regolitin simüle edilmesi çok zor değildir ve silikon, alüminyum, kalsiyum ve demir oksitler gibi şeyler içerir. Bu malzemelerin varlığı, regolitin kullanılabilir şekillerde oluşturulabileceği anlamına gelir.
Tabii ki, bir yazıcıya ay kiri dökmek kadar basit değil ve sonra çok ihtiyaç duyulan nesneler geliyor. Önce simüle edilmiş ay regoliti parçacık boyutuna kadar öğütülür. Sonra ışığa tepki veren bir bağlayıcı madde ile karıştırılır. Nesne, elde edilen karışımdan basılır, daha sonra sertleştirmek için ışığa maruz bırakılır, daha sonra bir fırında pişirilir. ESA'ya göre, bitmiş ürün bir Ay toz seramik parçası gibidir.
Uzay araştırmalarında 3D baskının gelecekteki en ilginç potansiyel kullanımlarından biri tıbbi bakım alanındadır ve buna 'biyo-baskı' denir. Apollo görevlerinde Ay'a giden astronotlar yaklaşık 12 gün boyunca gitti ve onlarla birlikte küçük bir ilk yardım çantası aldı. Ancak, Moon üssündeki astronotların dayanacağı uzun süreli konaklamalar için, muhtemelen daha yüksek bir tıbbi bakım gerekli olacaktır.
“Kısa, orta ve uzun vadede astronotların neye ihtiyacı olacağını ve 3B biyoprin yazdırmayı uzayda yararlı olabileceği bir seviyeye çıkarmak için hangi adımların gerekli olduğunu soruyoruz.” - Tommaso Ghidini, ESA'nın Yapılar, Mekanizmalar ve Malzeme Bölümü başkanı.
ESA, 3D baskıyı ve Ay'da veya başka bir yerde astronotlar için tıbbi bakım sağlamaya nasıl yardımcı olabileceğini araştırıyor. Uzayın derinliklerine inen astronotlar, tıbbi 3D baskı üzerine iki günlük ESA çalıştayında toplanan önde gelen 3D biyoprin uzmanlarından oluşan bir gruba göre, 3D baskılı cilt, kemik ve - bir gün - tüm organları kullanarak tıbbi tedaviler alabilirler.
Bu fikir 'biyo-mürekkepler' fikri etrafında dönmektedir. İnsan hücrelerine ve cilt, kemik ve kıkırdak gibi vücut dokusunu yeniden büyütmek için gerekli olan besinlere ve malzemelere dayanırlar. Dahası, tüm organları basma fikri. Bu, bu noktada oldukça spekülatif, ancak tıbbi 3D baskı gelecekte bir noktada oraya gidecek.
ESA'nın Yapılar, Mekanizmalar Başkanı Tommaso Ghidini, “Kısa, orta ve uzun vadede astronotların neye ihtiyacı olacağını ve 3B biyoprin yazdırmayı uzayda faydalı bir seviyeye çıkarmak için hangi adımların gerekli olduğunu soruyoruz” dedi. ve Malzeme Bölümü. “Bu grubun gelecekte bilimsel çalışma grubu haline gelmesi ve ilerlemenin sürmesi amacıyla bir geliştirme yol haritası ve zaman çizelgesi tanımlıyoruz.”
3D biyo-baskı, uzaydaki izole ekiplerin mevcut teknoloji ile mümkün olandan daha fazla sayıda acil duruma hazırlanmalarını sağlar. Uzayda ya da Ay'da ya da başka bir gezegende, yaşam alanlarının içindeki alan primlidir. Tam stoklanmış bir tıp merkezi, astronotların karşılamayacağı lüks bir lüks. ESA, 3D biyo-baskının faydalarını göstermek için örnek olarak yanık yaralanması kullanır.
Ciddi yanık yaralanmaları tipik olarak hastanın vücudunun başka yerlerindeki deri greftleri kullanılarak tedavi edilir. Bu, araştırma yörünge ortamının yaraların iyileşmesini zorlaştırdığını gösterdiğinde ideal olmaktan uzak, nakledilen bölgeye ikincil bir hasarı içerir. Bunun yerine, yeni cilt, hastanın kendi hücrelerinden büyütülebilir ve biyoprinlenebilir, daha sonra doğrudan nakledilebilir.
ESA'da bir Ay üssü için artan bir coşku var. Bir sonraki mantıklı adımdır ve Derin Uzay Ağ Geçidini, Güneş Sistemini daha fazla keşfetmek için bir çıkış noktası olarak tamamlar. Eklemeli Üretim veya 3D baskının sadece bir tanesi olan tüm çabayı ileriye taşıyan bir dizi teknoloji var. Ancak şimdilik, bu teknolojilerin çoğunun test edilmesi burada, dünyada, ay ortamının önemli yönlerini simüle eden ortamlarda gerçekleştirilmelidir.
Bu teknolojilerin bazıları, Kanarya Adaları'ndaki Lanzarote'deki ESA’nın Pangea-X Moon üssünde test ediliyor. Lanzarote, Aya veya Mars'a yapılan bir görevin jeolojik yönlerini test etmek için mükemmel bir ortamdır. Özellikle, kaya örnekleri almak için teknolojileri test edecektir.
Kaya örnekleri almak kadar basit görünen bir şey bile, bir uzay ortamında birçok zorlukla karıştırılır. Özellikle, iletişim gecikmeleri her şeyi daha zor hale getirebilir. Geçen hafta Analog-1 adı verilen bir deney, keşif görevinin bilim, operasyon ve iletişim özelliklerini test etti. ESA astronotu Matthias Maurer, Pangea-X'te bulunacak ve Hollanda'da bulunan bir gezici için uzaktan pilotluk yapacak. Bunu yapmak için Elektronik Alan Kitabı adı verilen teknolojiden faydalanacaktır.
Elektronik Alan Kitabı, gerçek zamanlı konumlandırma, veri paylaşımı, sesli sohbet ve çok daha fazlasını birleştiren bir araçtır. ESA astronotu Luca Parmitano'nun gelecek yıl Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan gerçekleştireceği bir deneme için kuru bir koşu. Saha Kitabı, uzman bilim adamlarının astronotlara en iyi örnekleri almaları için rehberlik etmesine olanak tanır.
İster yapıların 3D baskısı, ister biyomedikal 3D baskısı veya geliştirilmesi ve mükemmelleştirilmesi gereken diğer tüm teknolojiler olsun, ESA'nın gözlerini bir Moon bazında olduğu açıktır.
- ESA Basın Bülteni: Future Moon Base
- ESA Basın Bülteni: Pangea-X Moon base
- ESA Basın Bülteni: Gelecek Astronotlar İçin İncelenen 3D Baskı Cilt, Kemik ve Vücut Parçaları
- ESA Basın Bülteni: 3D Baskı ile Ay Tabanı Oluşturma
