I mattoni sono stati stampati in 3D dalla polvere lunare simulata utilizzando la luce solare concentrata, dimostrando in linea di principio che i futuri coloni lunari potrebbero un giorno utilizzare lo stesso approccio per costruire insediamenti sulla luna.

"Abbiamo preso materiale lunare simulato e l'abbiamo cotto in una fornace solare, " spiega l'ingegnere dei materiali Advenit Makaya, supervisionare il progetto per l'ESA.

"Questo è stato fatto su un tavolo per stampante 3D, cuocere strati successivi di 0,1 mm di polvere di luna a 1000°C. Possiamo completare un mattone di 20 x 10 x 3 cm da costruire in circa cinque ore."

Come materia prima, il test ha utilizzato terreno lunare simulato disponibile in commercio basato su materiale vulcanico terrestre, lavorati per imitare la composizione e la granulometria della vera polvere di luna.

Il forno solare presso lo stabilimento del Centro aerospaziale tedesco DLR a Colonia ha due configurazioni di lavoro. Come linea di base, 147 specchi curvi focalizzano la luce solare in un raggio ad alta temperatura per fondere insieme i grani del terreno. Ma il tempo nel nord Europa non sempre collabora, quindi il sole è talvolta simulato da una serie di lampade allo xeno che si trovano più tipicamente nei proiettori cinematografici.

I mattoni risultanti hanno la forza equivalente del gesso, e sono destinati a essere sottoposti a test meccanici dettagliati.

Alcuni mattoni mostrano qualche deformazione ai bordi, Advenit aggiunge, perché i loro bordi si raffreddano più velocemente del centro:"Stiamo cercando di gestire questo effetto, magari accelerando occasionalmente la velocità di stampa in modo che si accumuli meno calore all'interno del mattone.

"Ma per ora questo progetto è un proof of concept, dimostrando che un tale metodo di costruzione lunare è davvero fattibile".

A seguito di questo studio del programma tecnologico di supporto generale dell'ESA, il successivo progetto RegoLight è sostenuto dal programma Horizon 2020 dell'UE.

Advenit aggiunge:"La nostra dimostrazione si è svolta in condizioni atmosferiche standard, ma RegoLight esaminerà la stampa dei mattoni in condizioni lunari rappresentative:vuoto e temperature estreme".

Lo sforzo dell'ESA segue un precedente progetto di stampa 3D lunare, ma quell'approccio richiedeva un sale vincolante. La nuova tecnica prevede che solo la stampante 3D più il concentratore solare venga convogliata sulla luna.

Questa continua ricerca fa parte di una serie di studi intrapresi dall'ESA che studiano le tecniche per utilizzare le risorse lunari in situ per la produzione di infrastrutture e hardware.

Tommaso Ghidini, rubrica Materiali e processi dell'ESA, Appunti, "Per una missione come costruire una base sulla superficie lunare, l'utilizzo delle risorse in situ sarà sicuramente una delle più importanti tecnologie abilitanti. Questo risultato offre l'opportunità di un approccio sostenibile completo.

"Torna sulla Terra, La stampa 3D di strutture civili che utilizzano energia solare e risorse in situ potrebbe supportare la rapida costruzione di rifugi di emergenza post-catastrofe, rimuovendo a lungo, catene di approvvigionamento costose e spesso inefficienti”.