Пока программа Artemis готовит высадку на Луну с итальянским жилым модулем, разрабатываются марсианские 3D-дома из реголита и дрожжей: от биоматериалов в Гонконге до проектов NASA — так 3D-печать меняет жилища в космосе
По мере того как благодаря программе Artemis все ближе становится возвращение человека на Луну и его длительное пребывание там в ближайшие годы,в рамках которого ключевую роль сыграет первый разработанный в Италии жилой лунный модуль, научное сообщество уже работает над перспективой колонизации Марса.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Исследователи Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) разработали инновационный состав для 3D-печати жилых сооружений на Красной планете, объединив три компонента: желатин, дрожжи и реголит.
Что такое марсианский реголит
Исследование под руководством инженера-строителя Цзишэня Цю было опубликовано в журнале Chem Circularity и представлено изданием Interesting Engineering. (источник на итальянском языке)
Главным объектом внимания становится, конечно, марсианский реголит, то есть слой рыхлого каменного материала, состоящего из мелкой пыли, песка, гальки и обломков породы, который покрывает всю поверхность планеты.
Разработанный учеными из Гонконга состав использует реголит как структурную основу, придающую объём и массу конструкции.
К этому «локальному» сырью добавляются особые дрожжи, модифицированные так, чтобы вырабатывать клейкие белки (по аналогии с природным клеем, который мидии используют, чтобы прикрепляться к скалам), и желатин, который служит связующим и питательной средой для дрожжей.
В экспериментах HKUST исследователи попытались, кроме того, использовать ледяной климат Марса как естественный «лиофилизатор» для экономии энергии и отказа от плавления минералов.
Во время печати на 3D-принтере, таким образом, применялись низкие температуры и пониженное атмосферное давление, чтобы способствовать сублимации льда в пар, создавая твёрдый и лёгкий пеноматериал.
Испытания в моделируемых условиях в конечном итоге подтвердили прочность нового состава на сжатие на уровне лёгкого бетона, что делает его идеальным для строительства многоэтажных, полностью перерабатываемых сооружений.
Тем не менее остаются открытыми несколько ключевых проблем устойчивости такой марсианской архитектуры, включая выживаемость микроорганизмов в условиях планеты и зависимость от ресурсов, доставляемых с Земли.
От биоматериалов для циркулярной архитектуры к проектам NASA
Использование дрожжей в технологиях 3D-печати уже отрабатывалось в лабораториях Технологического университета Чалмерса в Швеции, как задокументировано изданием MaterialDistrict (источник на итальянском языке).
Шведская команда создала гидрогель на основе дрожжей и целлюлозы для производства биодеградируемых архитектурных элементов. Этот подход, в свою очередь, демонстрирует, как вовлечение отходов пищевой промышленности в оборот может способствовать развитию циркулярной архитектуры как на Земле, так и в космических миссиях.
Параллельно академическим исследованиям аэрокосмическая отрасль развивает 3D-печать в промышленном масштабе для создания космических жилищ. Как сообщает Rinnovabili.it (источник на итальянском языке), NASA в последние годы выделило около 57,2 миллиона долларов на проект Olympus, предназначенный для строительства постоянной инфраструктуры на Луне и Марсе.
Среди практических результатов этих технологий — Mars Dune Alpha, трёхмерно напечатанное в Хьюстоне сооружение площадью 150 квадратных метров. Этот жилой модуль NASA использует в аналоговых миссиях CHAPEA, чтобы тестировать жизнь человека на Марсе, закладывая основы будущей колонизации космоса человеком.