اعتمد رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية بشكل شبه كامل على المواد المشحونة من الأرض لأغراض البحث العلمي والحياة اليومية، باستثناء المياه التي يتم إعادة تدويرها من مياه الصرف الصحي في المحطة.
وبحسب موقع “الفضاء”، يعمل العلماء على تطوير طرق لتصنيع الإمدادات خارج الأرض، ويقول الخبراء إن النتائج النهائية ستساعد في تقليل تكاليف الطيران خلال الرحلات بين الكواكب إلى القمر والمريخ وربما أبعد من ذلك.
يدرس العلماء كيفية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي تقنية شائعة لبناء الأشياء باستخدام مواد مختارة مثل البلاستيك المنصهر أو الزجاج أو المعدن، في الجاذبية الصغرى. ويتصور العلماء أن هذا الجهد يمكن أن يساعد رواد الفضاء في بناء موارد مختلفة مصممة خصيصًا يومًا ما، بدءًا من… محطة الفضاء إلى الأقمار الصناعية النانوية، وحتى الأقمار الصناعية واسعة النطاق من مواد الكويكبات المستخرجة.
قد يكون من الممكن أيضًا طباعة موائل ثلاثية الأبعاد على القمر والكواكب الأخرى أيضًا، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل عدد مهام إعادة إمداد البضائع الضرورية.
وقال جاكوب كوردونير، الباحث الرئيسي في الدراسة من جامعة وست فرجينيا، في بيان: “لا يمكن للمركبة الفضائية أن تحمل موارد غير محدودة، لذلك عليك الحفاظ على ما لديك وإعادة تدويره، والطباعة ثلاثية الأبعاد تسمح بذلك”. قال: “يمكنك طباعة ما تحتاجه فقط”. مما يقلل من النفايات.”
وجد كوردونييه وفريقه أن رغوة ثاني أكسيد التيتانيوم، المادة المستخدمة لبناء أجسام ثلاثية الأبعاد في هذه الحالة، تتسرب بشكل مختلف في الجاذبية الصغرى مقارنة بجاذبية الأرض، وسجلوا تلك الاختلافات. ويقول الباحثون إن هذه المعرفة ستكون مفيدة في تحديد كيفية تفاعل المعلمات المختلفة للطابعة، مثل سرعة البناء والضغط، في الجاذبية الصغرى.
تم اختيار التيتانيوم لعدة أسباب، بما في ذلك أنه خفيف الوزن وأكثر مقاومة للتآكل مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ، مما يعني أنه خيار فعال من حيث التكلفة لأجسام البناء ثلاثية الأبعاد في الفضاء. ويحتوي القمر نفسه أيضًا على معادن مثل التيتانيوم، مما يعني أن مستكشفي القمر في المستقبل قد يكونون قادرين على استخراج مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بهم مباشرة من الأرض.
وأكدت الأبحاث السابقة أن المناطق الموجودة على القمر وفيرة بخام التيتانيوم، وأن القليل من الصخور القمرية تحتوي على 10 أضعاف المعدن الثمين مقارنة بالكمية الموجودة في الصخور على الأرض.
