12 juli 2024

ESA test 3D-printen voor bouw maanbasis

Concept van een met een 3D-printer gebouwde maanbasis

Concept van een met een 3D-printer gebouwde maanbasis. Credit: ESA

Het bouwen van een toekomstige ruimtebasis op de maan is een logistiek lastige klus. Want hoe krijg je nou bouwmaterialen als beton en steen de ruimte in? 3D-printers zouden misschien wel eens de oplossing kunnen gaan bieden. Samen met industriële partners -waaronder het beroemde architectenbureau Foster + Partners- onderzocht de Europese ruimtevaartorganisatie ESA de mogelijkheden van 3D-printen met maanstof. “Met 3D-printers die zand als grondstof gebruiken zijn al hele gebouwen gemaakt”, aldus Laurent Pambaguian, hoofd van het onderzoeksproject bij ESA. “Ons industriële team onderzocht of dezelfde technieken gebruikt kunnen worden om een maanbasis te construeren.” “3D-printen biedt de mogelijkheid om met een verminderde hoeveelheid logistiek nederzettingen op de maan te realiseren”, weet Scott Hoyland van ESA’s Human Spaceflight and Operations Dictorate . “De nieuwe mogelijkheden die dit werk laten zien kunnen door internationale ruimteorganisaties gezien worden als onderdeel van de huidige ontwikkelingen, waarbij we een gezamenlijke ontdekkingsstrategie uiteenzetten.”

Bouwen van een 3D-printer

1,5 ton zwaar bouwblok

1,5 ton zwaar bouwblok. Credit: ESA

Een van de belangrijkste partners in het samenwerkingsverband met ESA is Foster + Partners. Het architectenbureau ontwierp een dragende koepel met een uit cellen opgebouwde wand die bescherming moet bieden tegen micrometeorieten en ruimtestraling. Onder de koepel zou een onder druk staand opblaasbaar onderdak voor de astronauten geplaatst kunnen worden. Het ontwerp is helemaal gebaseerd op de mogelijkheden van 3D-printen met maanstof. Bij wijze van demonstratie werd op die manier al een 1,5 ton zware bouwsteen geproduceerd. “We zijn gewend om ontwerpen te maken voor de meest extreme klimaten op aarde. Daarbij benutten we de voordelen van lokale, duurzame materialen”, merkt Xavier De Kestelier van Foster + Partners’ Specialist Modelling Group op. “Onze maanbasis volgt een vergelijkbare logica.”

Ontwerp van een 3D-geprinte maanbasis

Ontwerp van een 3D-geprinte maanbasis. Credit: ESA/Foster + Partners

Uiteindelijk kwam Foster + Partners op de proppen met een hol gebouw met een gesloten cellstructuur. Die structuur lijkt op dezelfde structuur als je aantreft inde botten van een vogel en moet een ideale combinatie tussen gewicht en kracht vormen. Voor de tests leverde het Britse Monolite een D-ShapeTM-printer met een reeks mondstukken op een frame van zes meter. De printer werd gebruikt om een bindende stof op een zand-achtig bouwmateriaal te spuiten. De 3D-afdrukken werden laag voor laag opgebouwd. Monolite gebruikt zijn printer doorgaans voor het maken van sculpturen en werkt momenteel aan de vervaardiging van kunstmatige koraalriffen. Daarmee kunnen stranden beschermd worden tegen grote golven die vanuit de zee het strand op rollen.

D-Shape printer

D-Shape printer. Credit: Monolite

“Het gesimuleerde maanstof moest eerst gemengd worden met magnesiumoxide. Dit verandert het in ‘papier’ waarop we kunnen printen”, legt Monolite-oprichter Enrico Dini uit. “Vervolgens voegen we daar onze ‘inkt’ aan toe. We gebruiken een verbindend zou dat ons grondstofmateriaal verandert in een steenachtige, vaste stof. Onze huidige printers kunnen zo ongeveer 2 meter aan materiaal per uur bouwen. Machines van een toekomstige generatie zouden 3,5 meter per uur moeten halen. Daarmee kunnen we een compleet gebouw in een week printen.” Bron: ESA

Share

Comments

  1. Wanneer heet iets eigenlijk nog een 3D printer? als iets in lagen wordt gemaakt door een robot arm?
    Dan vrees ik dat tegenwoordig wel heel veel als 3D printen gezien kan worden, misschien is een andere term nodig die het 3D printen van kleinere objecten zoals lampenkappen, maquettes etc onderscheid van grotere objecten zoals gebouwen?

Speak Your Mind

*