Haziran ayında dört kişilik bir ekip, NASA'nın Houston, Teksas'taki Johnson Uzay Merkezi'ndeki bir hangara girecek ve bir yılını 3D baskılı bir binada geçirecek. Kurumadan önce özenle dizilmiş yumuşak servis dondurma sıraları gibi görünen bir bulamaçtan yapılmış olan Mars Dune Alpha'da mürettebat kamaraları, ortak yaşam alanı ve tıbbi bakımı yönetmek ve gıda yetiştirmek için ayrılmış alanlar var. Mars toprağının rengi olan 1.700 metrekarelik alan, mimarlık firması BIG-Bjarke Ingels Group tarafından tasarlandı ve Icon Technology tarafından 3 boyutlu olarak basıldı.
Yapının içindeki deneyler, insanların uzayda uzun süreli ikametleri sırasında karşılaşacakları fiziksel ve davranışsal sağlık sorunlarına odaklanacak. Ama aynı zamanda, şu anda Dünya'nın ötesindeki bir gezegen gövdesi üzerindeki ilk inşaat projelerine hazırlanan Ay'dan Mars'a Gezegen Otonom İnşaat Teknolojisi (MMPACT) ekibi tarafından bir NASA görevi için inşa edilen ilk yapı olacak.
İlginizi çekebilir: NASA, Süper Kütleli ve Çok Hızlı Hareket Eden Yeni Bir Kara Delik Keşfetti
NASA ve Yeni Planı Ses Getiriyor
İnsanlık, NASA'nın Artemis programının bir parçası olarak aya geri döndüğünde, astronotlar önce yörüngedeki bir uzay istasyonu gibi yerlerde, bir aya iniş aracında veya şişirilebilir yüzey habitatlarında yaşayacaklar. Ancak MMPACT ekibi, sürdürülebilir, uzun ömürlü yapıların inşası için hazırlanıyor. Büyük roketler ve yakıt harcamaları gerektirecek olan Dünya'dan malzeme nakliyesinin yüksek maliyetinden kaçınmak için, bu zaten orada olan regoliti kullanmak, onu ince katmanlar veya farklı şekiller halinde 3B olarak basılabilen bir macuna dönüştürmek anlamına geliyor.
Ekibin ilk gezegen dışı projesinin geçici olarak 2027'nin sonlarında yapılması planlanıyor. Baş araştırmacı Corky Clinton, bu görev için, bir aya iniş aracının yan tarafına takılacak ekskavatörlü bir robot kolun regoliti sıralayıp istifleyeceğini söylüyor. Sonraki görevler, yarı otonom ekskavatörlerin ve diğer makinelerin yaşam alanları, yollar, seralar, enerji santralleri ve roket fırlatma rampalarını çevreleyen patlama kalkanları inşa etmek için kullanılmasına odaklanacak.
MMPACT ekip lideri Jennifer Edmunson, ayda 3D baskıya yönelik ilk adımın, regoliti eritmek için lazerler veya mikrodalgalar kullanmayı içereceğini söylüyor. Daha sonra gazların kaçmasına izin vermek için soğuması gerekir; bunu yapmamak, malzemeyi sünger gibi deliklerle dolu bırakabilir. Malzeme daha sonra istenen şekillerde basılabilir. Bitmiş parçaların nasıl birleştirileceğine hala karar veriliyor. Edmunson, astronotları tehlikeden uzak tutmak için, amacın inşaatı olabildiğince otonom hale getirmek olduğunu söylüyor, ancak şunu da ekliyor: "Gelecekte tam ölçekli ekipmanımızın bakımını ve onarımını yapmak için insanların kullanılmasını göz ardı edemem."
Ekibin şu anda karşı karşıya olduğu zorluklardan biri, Ay regolitinin insan hayatını koruyacak kadar güçlü ve dayanıklı bir yapı malzemesine nasıl dönüştürüleceğidir. Öncelikle, gelecekteki Artemis görevleri ayın güney kutbuna yakın olacağından, regolith buz içerebilir. Ve bir diğeri için, NASA'nın deneyecek gerçek ay tozu ve kaya yığınları yok - sadece Apollo 16 görevinden örnekler.
Bu yüzden MMPACT ekibi kendi sentetik versiyonlarını yapmak zorunda.
Edmunson, NASA'nın ayda bulmayı umduğu şeylerin yaklaşık bir düzine kombinasyonunu ofisinde kovalar halinde tutuyor. Tarifler, bazalt, kalsiyum, demir, magnezyum ve Dünya'da doğal olarak bulunmayan anortit adlı bir mineralin çeşitli karışımlarını içerir. Edmunson, Colorado Madencilik Okulu ile işbirliği içinde geliştirilen beyaz ve parlak sentetik anortitin, NASA'nın ay kabuğunda bulmayı umduğu şeyi temsil ettiğinden şüpheleniyor. Yine de ekip , regolith'in jeokimyasal özelliklerini eşleştirme konusunda "makul ölçüde iyi bir iş" çıkarabileceklerini düşünürken Clinton, "jeo teknik yapmak çok zor" diyor.
Ay'da bina inşa ederken hesaba katılması gereken başka X faktörleri vardır ve pek çok şey ters gidebilir. Yerçekimi çok daha zayıf, 45 dakikaya kadar titreşim yaratabilen ay depremleri olasılığı var ve güney kutbundaki sıcaklıklar güneş ışığında 130 Fahrenheit dereceye kadar çıkabilir ve geceleri -400 dereceye kadar düşebilir. Aşındırıcı ay tozu, makine mafsallarını tıkayabilir ve donanımın durma noktasına gelmesine neden olabilir. Apollo görevleri sırasında, regolith uzay giysilerine zarar verdi ve toz solumak astronotların saman nezlesi benzeri semptomlar yaşamasına neden oldu.
Teksas'taki test habitatı olan Mars Dune Alpha'nın inşası daha da büyük bir X faktörüne sahipti: İnsan ırkı asla Mars toprağı örneğini Dünya'ya geri getirmedi , bu nedenle Icon, ne yapıldığına dair tahminlere dayanarak malzemeyi simüle etmek zorunda kaldı. bazalt bakımından zengin olduğu gibi. (İnşaat malzemelerine “lavacrete” diyorlar.) CEO Jason Ballard, NASA yetkililerinin en önemli kısmının, Kızıl Gezegende yaşamanın nasıl bir şey olacağını doğru bir şekilde taklit etmek için Mars toprağının renk eşleşmesini doğru yapmak olduğunu söylüyor.
İlginizi çekebilir: NASA Yeni Robot Geliştirdi! İşte Özellikleri
NASA Planının Arka Planı
Yapının 3 boyutlu çıktısının alınmasının bir ay sürdüğünü söylüyor. İşlemleri, sürekli bir lavacrete kaynağı ekstrüde eden bir nozüle sahip dev bir yazıcı kolu kullanıyor. Yapının kapladığı alanın ana hatlarını çizerek, katmanlar ekleyerek ve sarmal bir toprak çömlek gibi yukarı doğru inşa ederek başlarlar.
Mars Dune Alpha ayrıca Icon tarafından 3D baskılı çatı ile inşa edilen ilk yapıdır. Orijinal tasarım eğimli yarım daireleri gerektiriyordu, ancak Houston'daki hangarın inşaat yönetmeliğine uymak için tasarımın güncellenmesi gerekiyordu. Mevcut çatı tasarımı, okyanusta buluşan iki dalga gibi yapının ortasında buluşacak şekilde yükseliyor. Icon, çatı panellerini ayrı ayrı bastı, ardından bunları yapının tepesine ekledi.
Ballard, WIRED'e e-posta ile “İnsanlığın başka bir gezegende ilk evini inşa etmek, insanlık tarihindeki en iddialı inşaat projelerinden biri olacak ve teknolojiyi, mühendisliği, bilimi ve mimariyi yeni zirvelere taşıyacak” dedi.
Icon ayrıca, ay inşaatı araştırma ve geliştirmesini araştırmak için 57,2 milyon dolarlık bir NASA sözleşmesine sahiptir. Bu çabanın bir parçası olarak şirket, önümüzdeki 10 yıl içinde inşa edilecek bir ay üssünün nasıl görünebileceğine dair bir çalışma yaptırdı . Icon tarafından yaptırılan ve Bjarke Ingels grubu tarafından oluşturulan tasarımlar, dört kişilik bir mürettebatı göktaşlarından, ay depremlerinden, radyasyondan ve hızlı sıcaklık dalgalanmalarından koruyabilecek sert dış kabuklara sahip simit, halka şeklindeki yapıların bir koleksiyonunu öngörüyor.
Vakum odalarında eriyen regolith ile yapılan deneyler, Icon'un bugün Ay'a yaşam alanı inşa etme araştırmasının büyük bölümünü oluşturuyor. Bu odalar, aydaki havasız koşulları simüle eder ve araştırmacıların termal aşırılıkları test etmelerine olanak tanır. Ballard, "Ana mekanik sistemleri hallettiğimizi düşünüyoruz" diyor ve şimdi malzemenin gücü ile kırılganlığı arasında bir denge kurmaya ve "ay seramiği" adını verdiği bir görünüme ulaşmaya çalışıyorlar. Bu test sürecindeki en önemli değişkenler, lazerler için güç ayarları, soğumaya ne kadar süre izin verileceği ve regolith'in konuma göre değişebilen jeokimyasal yapısıdır. Farklı malzemelerin farklı erime sıcaklıkları vardır, diyor, bu yüzden "nerede olursanız olun lazeri öylece ortaya çıkıp aynı güçte patlatamazsınız ve lazeri aynı oranda soğutamazsınız."
Planın Teknolojik Olarak Devrim Yaratması Bekleniyor
2024'te MMPACT ekibi, lazerler veya mikrodalgalar kullanarak bir vakum odasında regoliti eritme yeteneklerini de test edecek. Şu anda ayrı ayrı test ediyorlar. Edmunson bir e-postada "Ekibin her iki teknolojiyi birlikte kullanma konusunda fikirleri vardı - ancak bu, şu anda sahip olmadığımız biraz daha fazla zaman (ve finansman) alacak" dedi.
Ayrıca, vakum odası içinde bir iniş pedi parçaları yaparak başlayarak 3D baskılarını test edecekler. Edmunson, bu inşaat teknolojisinin "ay üzerine inşa edilen her şeyin geleceği olacağını" söylüyor, "ancak şu anda iniş pistlerine odaklanıyoruz çünkü bu, ay yüzeyindeki altyapının güvenliği ve nasıl korunacağı açısından zirvede. ” Edmunson, iniş pistlerinin inşa edilmesinin, uzay aracı tarafından fırlatılan tozun radyasyon kalkanları, garajlar ve yollar gibi önemli yapılara zarar vermesini veya iniş koşullarını bulutlandırmasını önlemek için kritik öneme sahip olacağını söylüyor. Ay yüzeyine iniş pedi olmadan ateşleyen bir roket motoru , potansiyel olarak uydulara veya NASA'nın astronotları ziyaret etmek için bir ara istasyon olarak inşa etmeyi planladığı Ay Geçidi yörüngesine zarar verebilecek parçacıkları yörüngeye gönderebilir .
Bundan yaklaşık bir yıl sonra, MMPACT ekibi planlanan 2027 ay görevinin kostümlü provasını yapacak. Yine bir vakum odası kullanarak, robotik kolu bir ekskavatör kepçesi ile bir çocuğun kum havuzu büyüklüğünde simüle edilmiş bir regolith yatağının üzerine yerleştirecekler. Amaç, ay benzeri koşullarda sıralama ve kepçeleme yeteneklerini test etmek olacak; regoliti toplamaya çalışırken, kasıtlı olarak simüle edilmiş kayanın kepçenin önüne geçmesine izin verecekler. Bir kaya çok büyükse, ekskavatör onun etrafında çalışmalıdır; ancak kepçenin boyutu veya daha küçükse, malzeme yığınlarına ayrılmalıdır - bir yığın eritmeye, diğeri atık için uygun.
Ay'da nasıl inşa edileceğini öğrenmek, Mars'a ilk insan misyonunu mümkün kılmaya yardımcı olabilir; ancak aşırı koşullar altında yerel olarak mevcut malzemelerle nasıl bina inşa edileceğini bulmak da Dünya'da büyük kazanç sağlayabilir. Bunun bir yolu, betona alternatifler geliştirmektir. Beton, çimento ile birbirine bağlanmış kireçtaşı ve kum gibi malzemelerle yapılır. Çimento yapmak, kirliliğe eğilimli bir süreçtir ve küresel karbon ayak izinin yüzde 8'ini oluşturur . Aynı zamanda ağırdır ve Dünya dışında inşaat için uygun değildir.
İlginizi çekebilir: NASA Veri Aktarım Rekoru Kırdı!
Plan ve Yaşanabilecekler
Branch Technology adlı Tennessee merkezli bir şirket; betonun yalnızca onda biri kadar ağırlığa sahip bir yapı malzemesi oluşturmak için proteinleri çimentoya alternatif olarak kullanmaya başlamak istiyor. Stanford Üniversitesi ve NASA'nın Ames Araştırma Merkezi ile yapılan bir ortaklık aracılığıyla; ay veya Mars topraklarını bağlamak için genetik olarak tasarlanmış sığır proteinleri ile bir arada tutulan ay regoliti ile yapılar inşa etmeyi planlıyorlar. Malzemelerini geçen yaz Uluslararası Uzay İstasyonunda test ettiler. Şirketin eski CEO'su Platt Boyd, geçen sonbaharda şirketin ay habitatı gösterisinde; "Bu somut bir ikame olabilirse; uygulamalar şu anda var olan somut süreçlerden çok daha fazla ve çok daha az kirleticidir," dedi.
Çimentosuz bir yaklaşım, Dünya üzerinde inşaat projeleri için betonun ithal edildiği yerlerdeki insanlar için de çözümler sunabilir. Edmundson, "Ay'da eriyen bazalt ve Hawaii'de eriyen bazalt - bilirsiniz, çok farklı değil" diyor.
Ve daha genel olarak, 3B baskı alanı habitatları bilimi; Dünya'da konut inşa etmeyi daha ucuz ve daha hızlı hale getirmeye yardımcı olabilir. Bu hafta Icon, ekipleri 99.000 $'dan fazla olmayan 3D baskılı evler tasarlamaya davet eden; 1 milyon $'lık para ödüllü bir yarışma başlatıyor. Tasarımların en az bir yatak odası ve bir banyosu olmalı ve konut kodu gereksinimlerini karşılamalıdır. Çünkü kazananlar Icon'un sunduğu ev düzenleri kataloğuna katılabilir.
David Goodloe, Branch Technology'nin ay inşa programı lideri; getirdiğinizi en aza indirdiğiniz ve mevcut olanı kullanarak; en üst düzeye çıkardığınız bir ortamda inşa etmenin yeni inovasyonun kilidini açtığını söylüyor. "Ay inşaat üretim ekosistemi; gerçekten de yeni fikirlerin ve insanların şimdiye kadar inşa ettiği en zorlu ortamlarda inşaat yapma konusundaki düşüncelerimizin serası" diyor. "Bu gereklilik nedeniyle daha iyi inşa etmenin yeni yollarını bulacağız ve bu, genel olarak inşaat endüstrisine yansıyacak."
Bu habere henüz yorum yazılmamış, haydi ilk yorumu siz bırakın!...