미래의 달 기지에 대한 유럽의 비전. 달 먼지로 만들어졌습니다.

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우리는 모두 시간이 문 기지의 기한이 지났음을 알고 있습니다. 그러나 기지를 짓기 위해 지구에서 필요한 모든 것을 보내는 비용은 엄청납니다. 지구의 중력 우물은 로켓으로 모든 것을 얻기에 너무 깊고 너무 강합니다. 그래서 해결책은 무엇입니까?

ESA에 따르면 솔루션은 AM (Additive Manufacturing) 및 ISRU (In-Situ Resource Utilization)입니다.

ESA는 AM 기반 또는 3D 프린팅을 사용하여 Moon 기반을보다 실현 가능하게 만드는 방법을 제시하고 있습니다. 이 프로젝트는“3D 프린팅 기술을 사용하여 음력 기반을 즐겁게합니다”라고합니다. 이것은 땅에서 살기위한 오래된 개척자 정신이지만 현대적인 첨단 기술로 다시 부팅되었습니다. AM과 ISRU는 지구에 대한 우리의 물류 의존도를 제한하고 달에서 이용할 수있는 자원으로 달 기지를 구축하는 데 필요한 많은 것을 허용합니다. 즉, 달 먼지 자체.

"3D 프린팅은 지구로부터의 물류를 줄임으로써 달의 정착을 촉진 할 수있는 잠재적 인 수단을 제공합니다." ESA의 인간 우주 비행 팀의 Scott Hovland.

결국 ESA에 따르면 Moon base에 필요한 다양한 재료와 장비를 필요할 때 언제 어디서나 3D 인쇄 할 수 있습니다. 건축 자재에서 태양 전지판, 장비 및 도구, 의류에 이르기까지 모든 것이 달에 3D로 인쇄 될 수 있습니다. 영양소와 식품 성분조차 3D 프린팅으로 제공 될 수 있습니다.

3D 프린팅은 Moon base 비용을 절감 할뿐만 아니라 전체 기업의 반응 속도와 사용자 정의 기능을 향상시킵니다. 달의 반석은 가능한 많은 구조물과 아이템을 만드는 데 사용될뿐만 아니라 지구에서 가져온 아이템을 재활용하고 재사용하는 데 사용될 수 있습니다.

“음력을 기뻐하는…”프로젝트는 3D 프린팅에 크게 의존하는 Moon 기반의 3 단계 계획을 보여줍니다.

1 단계 : 생존. 이것은 작은 승무원이 거실과 같이 달에서 생존하는 데 필요한 기본 사항을 다룹니다.
2 단계 : 지속 가능 이것은 더 많은 승무원 구역, 제조 구역 및 연구 시설을 포함하도록 Moon 기지가 확장되고 있음을 나타냅니다.
3 단계 : 운영. 이 단계에서 Moon base는 완벽하게 작동하며 장기 거주를 위해 만들어졌습니다.

프로젝트를 관리하는 OHB System AG의 Antonella Sgambati는“선택된 인쇄 프로세스를 통해 다양한 용도로 사용 가능한 재료를 재활용 할 수 있습니다. “3D 프린팅의 또 다른 주요 이점은 적층 제조라고도하며 허용되는 광범위한 설계 옵션입니다. 구성 요소, 제품 및 인쇄 프로세스 자체는 음력 기반에서의 최종 용도에 따라 재 설계 할 수 있습니다. 사용 가능한 재료와 인쇄 할 하드웨어를 가장 잘 연결하는 방법에 대한 결정을 내릴 수 있습니다.”

프로젝트의 근본은 2013 년으로 거슬러 올라갑니다. ESA는 건축 회사를 고용하여 달 환경을 견딜 수있는 구조를 설계했습니다. 키커는 달의 토양, 또는이 경우 모의 달 토양으로 만들어 져야했다. Foster and Partners의 건축 회사는 1.5 톤의 샘플 빌딩 블록을 구성했습니다. 빌딩 블록은 새 뼈와 비슷한 속이 빈 닫힌 세포 구조였습니다.

Foster + Partners Specialist Modeling Group의 Xavier De Kestelier는“실제로 지구의 극한 기후를 설계하고 지속 가능한 지역 재료를 사용하여 환경 적 이점을 활용하는 데 익숙합니다. "우리의 음력 거주는 비슷한 논리를 따릅니다."

ESA의 연구원들은 나사와 기어, 심지어 동전과 같은 작은 품목을 3D 프린트로 시뮬레이션 한 달의 반석을 실험하고 있습니다. regolith는 시뮬레이션하기가 어렵지 않으며 실리콘, 알루미늄, 칼슘 및 산화철과 같은 것을 포함합니다. 이들 재료의 존재는 레골리스가 사용 가능한 형상으로 형성 될 수 있음을 의미한다.

물론, 달의 먼지를 프린터에 쏟아 붓는 것만 큼 간단하지는 않습니다. 먼저 시뮬레이션 된 음력 regolith는 입자 크기로 연마됩니다. 그런 다음 빛에 반응하는 결합제와 혼합됩니다. 생성 된 혼합물로부터 물체를 인쇄 한 다음, 빛에 노출시켜 경화시킨 후, 오븐에서 베이킹한다. ESA에 따르면 완제품은 달 먼지 세라믹 조각과 같습니다.

우주 탐사에서 3D 프린팅의 가장 흥미로운 잠재적 인 용도 중 하나는 의료 분야에서‘바이오 프린팅’이라고합니다. 아폴로 임무에서 달에 갔던 우주 비행사들은 약 12 일 동안 사라져서 작은 구급 상자를 가져갔습니다. 그러나 달 기지의 우주 비행사가 견딜 수있는 장기 체류의 경우 더 높은 수준의 의료 서비스가 필요할 것입니다.

"우리는 우주 비행사가 단기, 중기 및 장기적으로 필요로하는 것과 우주에서 유용 할 수있는 수준으로 3D 바이오 프린팅을 성숙시키는 데 필요한 단계를 묻고 있습니다." – Tommaso Ghidini, ESA의 구조, 메커니즘 및 재료 부문 책임자.

ESA는 3D 프린팅을 검토하고 있으며 달이나 다른 곳에서 우주 비행사에게 의료 서비스를 제공하는 데 도움이 될 수있는 방법을 찾고 있습니다. 의료 3D 프린팅에 관한 이틀간의 ESA 워크숍에 모인 3D 바이오 프린팅 전문가 그룹에 따르면 우주 깊숙한 공간에 숨어있는 우주 비행사들은 3D 프린팅 된 피부, 뼈, 그리고 하루 전체 기관을 사용하여 치료를받을 수 있다고합니다.

이 아이디어는‘바이오 잉크’라는 아이디어를 중심으로합니다. 그들은 인간 세포와 피부, 뼈 및 연골과 같은 신체 조직을 재성장하는 데 필요한 영양소와 재료를 기반으로합니다. 앞으로 장기 전체를 인쇄하는 아이디어가 있습니다. 이것은 현재로서는 투기 적이지만, 의료용 3D 프린팅은 향후 어느 시점에 나올 것입니다.

ESA의 Structures, Mechanisms 책임자 인 Tommaso Ghidini는“우리는 우주 비행사가 단기, 중기 및 장기적으로 필요한 것이 무엇인지, 그리고 3D 바이오 프린팅을 우주에서 유용 할 수있는 수준으로 성숙시키기 위해 어떤 단계가 필요한지 묻고 있습니다. 재료 부문. "우리는이 그룹이 미래에 과학 실무 그룹이되어 발전을 추진할 수 있도록 개발 로드맵과 타임 라인을 정의하고 있습니다."

3D 바이오 프린팅을 사용하면 공간에있는 격리 된 승무원이 현재 기술로 가능한 것보다 더 많은 긴급 상황에 대비할 수 있습니다. 우주, 또는 달 또는 다른 행성에서, 거실 내부 공간은 프리미엄입니다. 완전 비축 된 의료 센터는 고급 우주 비행사가 감당할 수 없을 것입니다. ESA는 화상 부상을 예로 들어 3D 바이오 프린팅의 이점을 설명합니다.

심각한 화상 부상은 일반적으로 환자 신체의 다른 곳에서 피부 이식편을 사용하여 치료합니다. 연구에 따르면 궤도 환경이 상처를 치유하기가 더 어렵다는 연구 결과가 이상적이지는 않지만 이식 된 부위에 2 차적인 부상이 포함됩니다. 대신, 환자 자신의 세포에서 새로운 피부를 성장시키고 생체 인쇄 한 다음 직접 이식 할 수 있습니다.

ESA에는 Moon base에 대한 열정이 커지고 있습니다. 다음 논리적 단계이며 딥 스페이스 게이트웨이를 보완하여 태양계를 추가로 탐색 할 수 있습니다. 적층 가공 또는 3D 프린팅은 하나의 기술인 전체 노력을 추진하는 수많은 기술이 있습니다. 그러나 현재로서는이 기술의 대부분에 대한 테스트는 달 환경의 중요한 측면을 시뮬레이션하는 환경에서 지구상에서 수행되어야합니다.

이러한 기술 중 일부는 카나리아 제도의 Lanzarote에있는 ESA의 Pangaea-X Moon 기지에서 테스트되고 있습니다. 란자 로테는 달 또는 화성 탐사선의 일부 지질 학적 측면을 테스트하기에 완벽한 환경입니다. 구체적으로 암석 샘플 채취 기술을 테스트합니다.

암석 샘플을 채취하는 것만 큼 단순한 것처럼 보이는 것조차도 우주 환경에서 여러 어려움으로 인해 혼란스러워합니다. 특히, 통신 지연으로 인해 모든 것이 더 어려워 질 수 있습니다. 지난 주 실험은 Analog-1이라는 탐색 임무의 과학, 운영 및 통신 측면을 테스트했습니다. ESA 우주 비행사 Matthias Maurer는 Pangaea-X에 있으며 네덜란드에있는 로버를 원격 조종 할 것입니다. 이를 위해 그는 전자 필드 북 (Electronic Field Book)이라는 기술을 사용할 것입니다.

Electronic Field Book은 실시간 포지셔닝, 데이터 공유, 음성 채팅 등을 통합하는 도구입니다. ESA 우주 비행사 루카 파르 미타 노 (Luca Parmitano)가 내년에 국제 우주 정거장에서 수행 할 실험을위한 건식입니다. Field Book은 전문 과학자들이 우주 비행사들이 최고의 샘플을 수집하도록 안내합니다.

구조물의 3D 인쇄, 생체 의학 3D 인쇄 또는 개발 및 완성이 필요한 다른 모든 기술에 상관없이 ESA는 Moon 기반을 지향하고 있습니다.