Die additive Fertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie nimmt ständig zu. Nun hat eine Gruppe chinesischer Wissenschaftler des Tiandu-Labors einen wichtigen technologischen Durchbruch in diesem Bereich erzielt. Sie haben einen Prototyp eines 3D-Druckers entwickelt, der in der Lage ist, Mondregolith als Baumaterial zu verwenden. Regolith ist der Staub und die Gesteinsbrocken, die die Oberfläche des Mondes bedecken. Diese Entwicklung ist ein wichtiger Schritt in Richtung der Möglichkeit, Infrastrukturen direkt auf dem Satelliten zu errichten, ohne dass Materialien von der Erde transportiert werden müssen. Auf diese Weise würde der 3D-Druck künftige Weltraummissionen auf lange Sicht wesentlich rentabler machen.
Der 3D-Drucker verwendet ein System, das einen hochpräzisen Solarkonzentrator mit einem flexiblen faseroptischen Stromübertragungsnetz kombiniert. Dadurch konnte das Team Temperaturen erreichen, die hoch genug waren, um das Regolith zu schmelzen, sodass es mit der additiven Fertigung kompatibel ist. Yang Honglun, der leitende Ingenieur des Labors, erklärt: „Diese neue 3D-Drucktechnologie ermöglicht es, Regolith als Fertigungsmaterial zu verwenden und so die in der Mondumgebung vorhandenen Ressourcen optimal zu nutzen, ohne dass zusätzliche Materialien von der Erde transportiert werden müssen.“
Bild: Xinhua
Der Prototyp des 3D-Druckers
Erste Tests des Prototyps wurden auf der Erde durchgeführt, um zu zeigen, dass es möglich ist, Regolith in verschiedene Formen wie Linien, Flächen und 3D-Körper zu bringen. Diese Tests dienten auch dazu, die Wirksamkeit des Solarkonzentrationssystems und des Gießverfahrens zu überprüfen. Eine der größten Herausforderungen war der Umgang mit der Sonnenenergie unter so extremen Bedingungen wie auf dem Mond. Ein multidisziplinäres Team, das von Planetenforschern bis zu Optikern reichte, konnte die technischen Schwierigkeiten jedoch überwinden.
Neben dem Bau von Habitaten könnte der 3D-Drucker auch für den Bau von Straßen, Landeplätzen und anderen wesentlichen Elementen für eine Präsenz auf dem Mond eingesetzt werden. Darüber hinaus öffnet diese Technologie die Tür zu neuen Formen der Weltraumforschung und der Ressourcennutzung vor Ort, wodurch die Abhängigkeit von der irdischen Versorgung verringert und ein nachhaltigerer Ansatz zur Eroberung des Weltraums gefördert wird. Jetzt bleibt nur noch abzuwarten, wie dieser Prototyp eines 3D-Druckers auf den Mond gebracht wird, um echte Projekte in Angriff zu nehmen.
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*Titelbildnachweis: NASA