Son zamanlarda, ay regolitinden 3D baskı nesnelerinde bol miktarda ilerleme kaydedildi. Değişen derecelerde başarı ile bunu yapmaya çalışan çeşitli projeler hakkında rapor verdik. Bununla birlikte, birçoğu bir bağlayıcı ajan olarak polimer veya tuzlu su gibi bazı katkı maddeleri gerektirir. Son zamanlarda, Julien Garnier’den bir makale ve Toulouse Üniversitesi’ndeki ortak yazarları Acta Astronauticaregolitin kendisinden başka bir şey olmadan sıkıştırma sertleştirilmiş 3D baskılı nesneler yapmaya çalıştı.
İşleri uzaya sokmak pahalıdır, bu nedenle Dünya’dan büyük miktarda şey göndermeyi gerektiren 3D baskı teknolojisinin dezavantajlı olması şaşırtıcı olmamalıdır. AI SpaceFactory adlı bir şirket tarafından yürütülen çeşitli projeler, yeryüzünde yapılması ve daha sonra yerinde regolit ile birleştirilmeden önce aya gönderilmesi gereken polimerler gibi katkı maddeleri kullanın.
Dr. Garnier, belirli bir regolit analog tipinde seçici lazer eritme (SLM) kullanarak bu gereksinimi aşmayı umuyordu. Pic d’Esson’un (BPY) bazaltları olarak bilinen bu volkanik kaya, Fransa’daki eski, soyu tükenmiş bir yanardağ olan Pic D’Esson’dan toplanıyor. 2000’li yılların başında, ayda bulunan bazaltik kayaçlara kimyasal ve mineral bileşimi benzerliği nedeniyle bir ay regoliti simulant olarak popülerlik büyümeye başladı.
BPY, Lunar 3D baskıda birkaç çalışmanın hedefi olmuştur. ESA araştırmacıları, bpy tozunu kaynaştırmak için güneşin gücünü kullanan bir “güneş sinterleme” tekniğini detaylandıran bir makale yayınladılar. Daha önce bildirdiğimiz Project Moonrise, BPY’yi sıfır-Gravity 3D baskı uygulamalarında bir hammadde olarak kullandı.
Bununla birlikte, bu çalışmaların çoğu, en azından sonuçta ortaya çıkan materyalin sıkıştırma mukavemeti açısından 3D baskılı olduğunda BPY’nin enfiye olmaya hazır olmadığını bulmuştur. Ayın daha düşük yerçekimine rağmen, aydaki bina ve ekipman yapılarında hala stres var. Bir malzemenin basınç dayanımı, daha düşük yerçekiminde bile bu ağırlığı kaldıramazsa, bir yapı malzemesi olarak fazla kullanılmaz.
3D baskılı BPY’nin basınç mukavemeti için ölçümler, kullanılan 3D baskı tekniğinin türüne göre önemli ölçüde değişir. Dünyaya metal yazdırmak için düzenli olarak kullanılan toz yatak füzyon süreçleri, standart bir duvar tuğlasından biraz daha fazla olan 4.2 MPa’lık bir basınç mukavemetine sahipti. Bununla birlikte, bu neredeyse%50’lik bir gözenekliliğe sahipti – yapının neredeyse yarısının deliklerle doluydu. 3D baskılı BPY’yi bir jeopolimer bağlayıcı ile birleştirmek, gücünü artırabilir, ancak jeopolimerin Dünya’dan gönderilmesini gerektirme pahasına.
Araştırmacı Dr. Garnier ve ortak yazarları, BPY’nin hangi özelliklerinin daha iyi mekanik özelliklere yol açabileceğini ortaya çıkarmaya çalıştılar. Tozun öncelikle “kristal” veya “amorf” olup olmadığı gibi çeşitli özellikler. Kristal toz, sıralı kristal yapının noktalarının yönüne bağlı olarak geniş çapta değişen basınç mukavemeti gibi bazı özelliklere sahip çok düzenli bir yapıya sahiptir. Öte yandan, amorf toz çok daha düzensizdir, fiziksel özellikleri her yöne aynıdır.
Deneyler,% 100 amorf olan toza kıyasla% 100 kristal olan tozun sıkıştırma mukavemetinde iki katına çıktı ve gelecekteki herhangi bir ay tabanının yapı malzemelerini oluşturmak için seçilen regolit yapısının önemini vurguladı.
Amorf ve kristal yapı arasındaki karışımı optimize etmek, gelecekteki çalışmalar için yapılacak şeyler listesinde kalır ve hammaddedeki parçacıkların boyutunu ve son malzemeyi oluşturmak için SLM işleminde kullanılan parametreleri optimize eder. Astronotlar ayın yüzeyinde kullanılabilir bir şey basabilmeden önce hala uzun bir yol var. Ancak insanlığın geri dönüşünün tarihi yaklaştıkça, bir görevin ay komşumuzda mevcut kaynaklardan yararlanması muhtemelen sadece bir zaman meselesidir ve bunu bir lazerle eriterek yapabilirler.
