في يونيو ، سيدخل طاقم مكون من أربعة أفراد حظيرة للطائرات في مركز جونسون للفضاء التابع لوكالة ناسا في هيوستن ، تكساس ، ويقضون عامًا واحدًا داخل مبنى مطبوع ثلاثي الأبعاد. مصنوع من ملاط - قبل أن يجف – بدا وكأنه خطوط مرتبة بعناية من الآيس كريم الناعم ، يحتوي Mars Dune Alpha على أماكن للطاقم ومساحة معيشة مشتركة ومناطق مخصصة لإدارة الرعاية الطبية وزراعة الطعام. تم تصميم مساحة 1700 قدم مربع ، وهي لون تربة المريخ ، من قبل شركة الهندسة المعمارية BIG-Bjarke Ingels Group وطبعتها شركة Icon Technology بتقنية 3D.
ستركز التجارب داخل الهيكل على التحديات الصحية الجسدية والسلوكية التي سيواجهها الأشخاص خلال فترات الإقامة طويلة الأجل في الفضاء. لكنه أيضًا أول هيكل تم إنشاؤه لمهمة ناسا بواسطة فريق تكنولوجيا البناء المستقل للكواكب (MMPACT) من القمر إلى المريخ ، والذي يستعد الآن لمشاريع البناء الأولى على جسم كوكبي خارج الأرض.
عندما تعود البشرية إلى القمر كجزء من برنامج Artemis التابع لناسا ، سيعيش رواد الفضاء أولاً في أماكن مثل محطة فضائية تدور حول الأرض ، أو على مركبة هبوط على سطح القمر ، أو في موائل سطح قابل للنفخ. لكن فريق MMPACT يستعد لبناء هياكل مستدامة وطويلة الأمد. لتجنب التكلفة العالية لشحن المواد من الأرض ، والتي تتطلب صواريخ ضخمة ونفقات وقود ، هذا يعني استخدام الثرى الموجود بالفعل ، وتحويله إلى عجينة يمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد إلى طبقات رقيقة أو أشكال مختلفة.
من المقرر مبدئيًا تنفيذ أول مشروع خارج الكوكب للفريق في أواخر عام 2027. بالنسبة لهذه المهمة ، فإن ذراعًا آليًا مع حفارة ، سيتم إرفاقها بجانب مركبة هبوط على سطح القمر ، ستقوم بفرز وتكديس الثرى ، كما يقول المحقق الرئيسي كوركي كلينتون. ستركز المهام اللاحقة على استخدام الحفارات شبه المستقلة والآلات الأخرى لبناء أماكن المعيشة والطرق والصوبات الزراعية ومحطات الطاقة ودروع الانفجار التي ستحيط بمنصات إطلاق الصواريخ.
تقول جينيفر إدمونسون ، قائدة فريق MMPACT ، إن الخطوة الأولى نحو الطباعة ثلاثية الأبعاد على القمر ستشمل استخدام الليزر أو الموجات الدقيقة لإذابة الثرى. ثم يجب أن يبرد للسماح للغازات بالخروج ؛ قد يؤدي عدم القيام بذلك إلى ترك المادة مليئة بالثقوب مثل الإسفنج. يمكن بعد ذلك طباعة المادة على الأشكال المرغوبة. لا يزال يتم تحديد كيفية تجميع القطع النهائية. لإبقاء رواد الفضاء بعيدًا عن الأذى ، تقول إدمونسون إن الهدف هو جعل البناء مستقلاً قدر الإمكان ، لكنها تضيف: “لا يمكنني استبعاد استخدام البشر لصيانة وإصلاح معداتنا واسعة النطاق في المستقبل.”
أحد التحديات التي يواجهها الفريق الآن هو كيفية تحويل الثرى القمري إلى مادة بناء قوية بما يكفي ودائم بما يكفي لحماية حياة الإنسان. لسبب واحد ، نظرًا لأن مهمات أرتميس المستقبلية ستكون بالقرب من القطب الجنوبي للقمر ، فقد يحتوي الثرى على الجليد. ومن ناحية أخرى ، ليس الأمر كما لو أن وكالة ناسا لديها أكوام من غبار وصخور القمر الحقيقي للتجربة – فقط عينات من مهمة أبولو 16.
لذا يتعين على فريق MMPACT أن يصنع نسخًا اصطناعية خاصة بهم.
تحتفظ إدمونسون بالدلاء في مكتبها من حوالي اثنتي عشرة مجموعة مما تتوقع ناسا العثور عليه على سطح القمر. تشمل الوصفات خلطات مختلفة من البازلت والكالسيوم والحديد والمغنيسيوم ومعدن يسمى أنورثيت لا يوجد بشكل طبيعي على الأرض. يشتبه إدمونسون في أن الأنورثيت الاصطناعي الأبيض اللامع الذي يتم تطويره بالتعاون مع مدرسة كولورادو للتعدين يمثل ما تتوقع ناسا العثور عليه على القشرة القمرية.
ومع ذلك ، بينما يشعر الفريق أنه يمكنهم القيام “بعمل جيد بشكل معقول” لمطابقة الموقع الجغرافيالمواد الكيميائية خصائص الثرى ، كما يقول كلينتون ، “من الصعب للغاية تحديد الموقع الجغرافياِصطِلاحِيّ الخصائص ، وشكل القطع الصغيرة المختلفة من الركام ، لأنها تشكلت عن طريق الاصطدام بالنيازك وأي شيء ضرب القمر على مدى 4 مليارات سنة. “
