Colonizando la luna: una historia de polvo, ladrillos y una impresora para construir una aldea lunar

El Puerta de enlace de espacio profundo (también conocida como Lunar Orbital Platform-Gateway) es una estación espacial que orbitará la luna a principios de la década de 2030, pendiente de aprobación y financiación en 2019.

Dirigido por un equipo con America’s NASA, De Europa ESA, Rusia Roscoscmos, Japón JAXA y China CSA, el Deep Space Gateway se convertirá en una especie de campo base multifuncional para misiones a la luna, y una puerta de entrada para futuras visitas a Marte y más allá, La NASA dice.

Se ha programado para su construcción a principios de la década de 2020 y se ha posicionado como una secuela de la Estación Espacial Internacional, que debe ser desmantelado en 2024.

Avillage en la Luna

La segunda misión ambiciosa en la exploración espacial del futuro cercano es la Aldea lunar internacional, un proyecto liderado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y actualmente todavía en su tablero de dibujo.

En palabras del jefe de la ESA, Jan Woerner, el puebloserá“Combina las capacidades, ya sean robóticas o humanas, de todas las naciones que viajan por el espacio”.

Una vez completada, la aldea lunar estaránuna base lunar permanente con capacidad para que los astronautas vivan y trabajen en la luna durante largos períodos de tiempo. También actuará como un centro para la investigación, los negocios, el turismo y la minería, dice Woerner.

Hay mucha investigación en marchahacia la aldea de la luna. Los nerds espaciales de todo el mundo están estudiando soluciones a los desafíos que conlleva un proyecto ambicioso como una aldea en la luna.

Entre la plétora de cosas que requeriría construir una aldea se encuentran los ladrillos, el hormigón, el acero y la maquinaria. También trabajo, y mucho. Llevarlos desde la tierra es una opción, pero muy voluminosa y cara.

Éste ha sido un aspecto de la investigación de la ESA: encontrar una respuesta al molesto problema de transportar materiales de la Tierra a la Luna.

Usando lo que es abundante

La ESA está pensando en utilizar un material que está disponible en abundancia en la luna, la luna misma.

Sí, has leído bien. Planean construir huecos en la luna y usar el propio suelo de la luna para hacerlo.

A lo largo de miles de millones de años, meteoritos pequeños y grandes se han estrellado una y otra vez en la luna, desenterrando pedazos del manto de la luna (la capa inmediatamente debajo de la superficie de la luna) en el proceso.

Radiación espacial y la falta de una atmósfera para absorber dicha radiación ha hecho que estos pedazos rotos de mantleto lunar se pulvericen en pedazos cada vez más pequeños con el tiempo, dando como resultado una capa de polvo fino y pequeñas rocas que se extienden por la superficie de la luna.

Si ha visto la fotografía de la huella de la bota de Armstrong en la luna (la primera imagen de esta pieza), probablemente haya notado cuán fino es realmente este polvo. Eso es polvo de manto en polvo para ti, y esta capa suelta de polvo y roca es bastante elegante, llamada “regolito”.

Regolito? Claro, tenemos algo de historia

Regolito lunar ha estado en el radar de los científicos espaciales durante décadas.

Cuando la misión Apolo 11 era simplemente un boceto, los científicos tomó en Tenga en cuenta la superficie “suave y polvorienta” de la luna, y cómo aterrizar en ella podría ser problemático.

Cuando el Apolo 11 finalmente llegó allí, Neil, Buzz y Michael Collinsaprendióque el golito era más firme que el módulo de aterrizaje y era perfectamente adecuado para caminar y brincar. Eso fue prácticamente lo único bueno para ellos con respecto a la arena en la luna. el resto fue una pesadilla desordenada.

Una vez que salieron a la superficie de la luna, las partículas se pegaron a sus trajes espaciales, el interior de su módulo de aterrizaje lunar, se les metieron en los ojos y los pulmones, lo que les provocó toser y hacer suficiente daño para ganar una mala reputación.

Que hace suelo lunarparticularmente abrasiva es la falta de erosión de las rocas lunares por Agua líquida y gases en la atmósfera, los cuales hacen que la arena de la Tierra sea mucho más agradable para caminar y rodar.

El regolito lunar, con sus diminutos bordes irregulares, también es conocido por dañar tanto los trajes espaciales como las naves espaciales.

El negocio de los ladrillos

Teniendo en cuenta todas sus características desagradables, la elección de regolito de la ESA para construir bases lunares sigue siendo racional.

Para empezar, la regolitis es abundante; en algunas zonas montañosas, se dice que alcanza profundidades de hasta 15 metros, de acuerdo a Informes de la NASA. Puede ser comprimido en ladrillos y horneados en bloques sólidos con buena resistencia a la compresión.

Los ladrillos se someten a pruebas mecánicas exhaustivas para determinar su durabilidad, ya que algunos de los ladrillos mostraron signos de deformación a lo largo de sus bordes, ya que el proceso de enfriamiento después de horneado no es simultáneo en todo el ladrillo.

‘Estaban mirando [into] cómo manejar este efecto, quizás acelerando ocasionalmente la velocidad de impresión para que se acumule menos calor dentro del ladrillo ”, dijo el ingeniero de materiales de la ESA Advenit Makaya en un declaración.

“Pero por ahora, este proyecto es una prueba de concepto, que muestra que un método de construcción lunar de este tipo es realmente factible”.

Con muros de ladrillo hechos sobre una capa compacta de regolito de al menos 2 metros de espesor, según un antiguo estudio, la mayoría de los radiación espacial que un astronauta estaría expuesto al interior de un espacio adecuadamente cerrado puede evitarse, al igual que un turista que lleva una pantalla solar SPF 100.

Los científicos de la ESA, sin embargo,decir Las pruebas de radiación requerirían muestras frescas de la luna poco después de que se cargue de la radiación.

Hacer ladrillos con polvo de luna está muy bien. Pero la fabricación de ladrillos requiere hornos, calor y mucha mano de obra, entre otras cosas que planeamos transportar a la luna pronto.

Que es la ESA planificación al hacer, en cambio, es aprovechar el poder de Impresión 3d en la luna usando luz solar concentrada como fuente de calor para hornear ladrillos hechos de regolito.

Sí, estamos imprimiendo en 3D inzero-G

El proceso de impresión 3D fue intentado y probado por primera vez en el entorno de gravedad cero de ISS en 2017.

La estación espacial tiene dos impresoras 3D a bordo y ha reducido la dependencia de la ayuda adicional de la madre tierra que, en el mejor de los casos, está a seis horas de distancia en un buen día sin tráfico.

Sorprendentemente, un satélite totalmente impreso en 3D fue lanzado por los astronautas rusos de la ISS en 2017.

TheESA reclamación (es que la impresión 3D podría utilizarse para fabricar telescopios gigantes y matrices para energía solar en un futuro próximo, y no solo construir y reparar equipos para astronautas en el espacio.

Entonces, los astronautas no necesitarán transportar camiones o naves espaciales llenas de ladrillos y mortero después de todo.

En su lugar, compartirán una nave espacial con una impresora 3D que convierte el suelo lunar en ladrillos de aspecto ordinario para construir cosas extraordinarias. Ladrillos para construir bases, bases para vivir y trabajar, y uno solo puede esperar que haya un plan para un club con pistas de baile de gravedad cero en algún lugar allí también.

No solo otro ladrillo en la pared

He aquí, hacer edificios no es todo para lo que sirve la regolitis. Potencialmente, podría desempeñar un segundo papel más crítico para ayudar a mantener con vida a nuestros astronautas.

Los granos de regolito lunar son densos en compuestos químicos y minerales. Compuestos como nitruros y óxidos que se pueden convertir en cosas muy útiles para respirar oxígeno, agua y fertilizantes. Estos podríanpuertas abiertas para hacer sostenibles las largas estancias en la luna.

Pero hacer experimentos en la luna real es difícil y costoso. Por eso la NASA ha estado ejecutando simulaciones con la minería y la recolección de recursos químicos de regolito utilizando un vehículo lunar llamado SCARAB aquí mismo en la Tierra. Hay una región en Hawái donde se encuentra una especie de suelo conocido como ‘tefra’, que se parece mucho al regolito o arena lunar.

De la NASAapuesta es que si su vehículo, SCARAB, puede extraer y remover compuestos idénticos para extraer oxígeno y otras sustancias útiles de la tefra en la Tierra, probablemente pueda hacer lo mismo con el regolito en la Luna.

¿Pink Floyd lo reconsiderará?

En cuestión de años, la ESA y la NASA podrían muy bien estar contratando albañiles para imprimir ladrillos, un equipo de ingenieros lunares para planificar una ciudad-cráter lunar, y aquellos con un boleto tienen cabinas con vista a la tierra para algo de Spaceflix y relajarse.

Desde la luna, las rocas y la arena hasta los ladrillos, las impresoras 3D y las aldeas, es aquí donde la próxima frontera en constante cambio en la exploración espacial está en nuestra mira.

Pink Floyd dijo que no querían ser un ladrillo en la pared. Dada la clase y el descaro de una pared de ladrillos de regolito impresa en 3D en el lado oscuro de la luna, tal vez se debería preguntar a Gilmour y Waters si les importaría reconsiderarlo.