القمر ليس أقرب جوار سماوي للأرض فقط. وهي أيضًا نقطة طريق طبيعية لأي مهمة ستذهب إلى المريخ أو بعده في السنوات القادمة. ليس من المستغرب إذن لماذا تأمل وكالات الفضاء مثل وكالة ناسا وروسكوزموس وإيسا والصين في إرسال بعثات مأهولة هناك في المستقبل القريب وبناء قواعد يمكن استخدامها لإعادة تزويد البعثات بالوقود وإعادة تزويدها بالوقود.
حتى الآن ، تركزت جميع الاقتراحات المقدمة لقاعدة قمرية على استخدام الموارد في الموقع (ISRU) والطباعة ثلاثية الأبعاد - حيث ستقوم الروبوتات بتصنيع القاعدة من خارج القمر. لهذا الغرض ، اجتمع كل من Laser Zentrum Hannover (LZH) ومعهد أنظمة الفضاء (IRAS) في جامعة براونشفايغ التقنية لتطوير نظام ليزر قادر على تحويل غبار القمر إلى مواد بناء.
إن القدرة على إنتاج مواد البناء باستخدام الموارد المحلية هي ضرورة مطلقة لمستقبل استكشاف الفضاء. في الوقت الحاضر ، لا تزال تكلفة إطلاق الحمولات على القمر باهظة التكلفة - تقدر بنحو 780،000 دولار للكيلوغرام (355،000 دولار للرطل). لهذا السبب ، تتضمن الخطط الأكثر فعالية من حيث التكلفة تصنيع كل شيء مباشرة على سطح القمر.
ادخل إلى مشروع MOONRISE الذي يهدف إلى الزواج من تقنية الليزر بتصميم متجول. كما نيكلاس جيرديس ، مساعد بحث من
"نريد إحضار نظام ليزر إلى القمر ، والذي من المفترض أن يذوب غبار القمر ، ما يسمى ريجوليث. وبالتالي ، سنتخذ الخطوة الأولى لنقل التصنيع الإضافي ، أي الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلى القمر ".
ك
مثل العديد من مفاهيم الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يتم استكشافها ، فإن الفكرة هنا هي تحويل إعادة بناء القمر إلى خزف مصهور. ثم يطبع هذا السائل اللزج ويتجمد عند التلامس مع البيئة القمرية المتجمدة لتشكيل الأسس والجدران والديكورات الداخلية للهياكل. هذه الطريقة هي إحدى الطرق الممكنة التي تخطط بها وكالة الفضاء الأوروبية لبناء قرية القمر الدولية المقترحة ، وهي قاعدة قمرية تعمل كخليفة روحية لمحطة الفضاء الدولية.
الخطة هي إطلاق MOONRISE على متن رحلة افتتاحية تقدمها
بمجرد الوصول إلى هناك ، ستستخدم MOONRISE الليزر الخاص بها لإذابة regolith في هياكل محددة مسبقًا (وهي عملية سيتم تسجيلها باستخدام كاميرات عالية الدقة). إذا أثبتت التجربة القمرية نجاحها ، يتوقع فريق البحث أن يتم تطوير التكنولوجيا لإنتاج البنى التحتية القمرية بأكملها - مثل الأسس والمسارات وأسطح الهبوط.
وسيمثل هذا تتويجا للاختبارات التي جرت لمدة تسعة أشهر بتمويل مقدم من مؤسسة فولكس فاجن ، المخصصة لدعم البحوث المتطورة. وكما أوضح البروفيسور IRAS إنريكو ستول ، فإنه سيكون تتويجا لسنوات من العمل الشاق والتعاون المربح.
وقال: "تعمل IRAS و LZH معًا على العملية الأساسية لتقنية MOONRISE منذ عام 2015". "الآن ، من خلال المشروع ، لدينا الفرصة لإظهار التصنيع الإضافي خارج الأرض ومدار الأرض لأول مرة في التاريخ."
نتائج الاختبارات السابقة واعدة ، والتي أثبتت صحة أجهزة ليزر النظام والبصريات. يستخدم الفريق العلمي أيضًا مواد تتشابه بشكل متزايد مع النظام القمري لمعرفة ما إذا كان الليزر قادرًا على إذابتها. يعمل الفريق حاليًا على دمج الليزر ليتناسب مع حجرة التحميل للمركبة القمرية حتى يتمكن من إطلاق النار من الجانب السفلي.
بعد اكتمال عملية التكامل ، سيتم اختبار النظام بأكمله لمعرفة ما إذا كان بإمكانه البقاء على قيد الحياة خلال الرحلة - حيث سيخضع للصدمات المادية المرتبطة بعمليات الإطلاق والاختلافات الهائلة في درجات الحرارة. تتضمن الاختبارات الأخرى كيفية أداء الليزر في بيئة منخفضة الجاذبية. قال البروفيسور لودجر أوفرماير ، رئيس المديرية العلمية في LZH:
"مع مركز الأبحاث الذي افتتح حديثًا HITec (معهد هانوفر للتكنولوجيا) و" مصعد أينشتاين "، لدينا البنية التحتية اللازمة تحت تصرفنا في منطقة العاصمة هانوفر-براونشفايغ لإجراء أفضل أبحاث فضائية في المستقبل. مع مصعد أينشتاين ، من الممكن محاكاة الظروف المحيطة والجاذبية للقمر. تشكل التجارب في هذه الوحدة البحثية واسعة النطاق ، في ظل ظروف مثل القمر ، أساسًا متينًا للمشروع الاستثنائي ".
قال ستيفان لينكي ، مهندس في IRAS: "إن الدليل المباشر المخطط على أننا قادرون على معالجة النظام القمري باستخدام مكونات الأجهزة المتوفرة بالفعل أمر بالغ الأهمية لتخطيط المهام المستقبلية". وهكذا ، أصبحت المشاريع الأكبر والأكثر استدامة على سطح جارنا الكوني ممكنة. "
بغض النظر عن نتيجة الاختبارات القمرية ، من المؤكد أن المشروع سيوفر بيانات علمية وتقنية قيّمة تتعلق بجدوى الطباعة ثلاثية الأبعاد على القمر. في النهاية ، ستساعد هذه الاختبارات وغيرها في إخبار جميع الجهود المستقبلية لبناء قرية القمر الدولية وأي مواقع قمرية أخرى يتم بناؤها في العقود القادمة.
