Исследователям из Университета Тулузы удалось напечатать объекты из аналога лунного грунта без земных добавок, используя только лазерное спекание. Эта технология способна сократить зависимость будущих колоний от дорогостоящей доставки материалов с Земли и упростит освоение спутника.
До сих пор большинство методов 3D-печати из реголита требовали связующих веществ вроде полимеров или геополимеров, которые приходится производить на Земле. Команда экспериментировала с вулканическим базальтом BPY — аналогом лунного грунта — плавя его частицы лазером. Подобные технологии уже применяются в металлической 3D-печати на Земле, но для лунных условий критично избегать лишних компонентов: каждый килограмм груза, отправляемый в космос, обходится в десятки тысяч долларов.
Ключевым оказался состав порошка. Учёные выяснили, что структура частиц влияет на прочность: полностью кристаллический порошок (с упорядоченной структурой) при спекании выдерживал вдвое больше давления, чем аморфный (беспорядочный). Это открытие позволит подбирать оптимальные смеси для печати несущих конструкций, хотя текущие образцы всё ещё слишком пористы — почти половина объёма состоит из пустот. Для сравнения: прочность таких объектов пока чуть выше обычного кирпича, этого недостаточно для лунных условий, где нагрузки, несмотря на слабую гравитацию, остаются значительными.
Ранее ESA тестировало «солнечное спекание» BPY, а проект MOONRISE экспериментировал с печатью в невесомости, однако все методы сталкивались с проблемой низкой прочности. Новая работа указывает путь к решению — оптимизацию структуры порошка и параметров лазера. Учёным предстоит определить идеальное соотношение кристаллических и аморфных частиц, а также размеры гранул.
Успех этой технологии может стать основой для автономного строительства на Луне: от жилых модулей до инфраструктуры для добычи ресурсов. Пока метод далёк от совершенства, но с учётом планов NASA и других агентств вернуть человека на спутник, такие исследования — важный шаг к тому, чтобы лунная база стала реальностью.