太陽エネルギーを利用して1000℃で焼き、模擬月の土壌をレンガに3Dプリントできる

太陽エネルギーを利用して1000℃で焼き、模擬月の土壌をレンガに3Dプリントできる
月のどこに住むか?欧州宇宙機関(ESA)の公式ウェブサイトは最近、将来的には太陽光の熱を利用して月の塵を3Dプリントし、居住地建設に使用できるレンガを作ることが可能になるかもしれないと報じた。

私たちは太陽炉で月の材料を焼くプロセスをシミュレーションしました」とESAの材料プロジェクトを担当するエンジニア、エドウィニット・マカヤ氏は語った。3Dプリントプラットフォームは、直径約0.1mmの月の塵粒子を1000℃の温度で焼き、5時間で20×10×3cmの建築用レンガを完成させることができる。

この実験では、地球上の火山物質を基本的な原料として使用し、実際の月の土壌の組成と粒子サイズに従って、それらを模擬月の土壌に加工します。次に、ドイツ航空宇宙センターにある太陽炉施設で、147個の曲面鏡が太陽光を集光して超高温を作り出し、土壌粒子を溶かします。北ヨーロッパの天候は必ずしも理想的ではないため、シミュレーション プロセスを支援するためにキセノン ガスが使用されることがあります。


詳細な機械的テストの結果、3D プリントされたレンガは石膏と同等の強度を持つことが判明しました。しかし研究者らによると、レンガの端が中心部よりも早く冷えたため、端の部分が歪んでしまったという。 「我々はこれを制御する方法を模索しており、おそらく印刷速度を上げてレンガ内部の熱の蓄積を抑えることなどだ」とアドネット氏は言う。「このプロジェクトは、この建設方法が月面でも実際に実行可能であることを示すかもしれない。」

この成果は、インフラやハードウェアの製造に現地の月資源を利用することを調査するESAの一連の研究の一環であり、その後継プロジェクトであるRegoLightプロジェクトもEU 2020プログラムによって資金提供されている。

「私たちのデモンストレーションは標準的な大気条件下で実施されましたが、その後のRegoLightプロジェクトでは、真空と極度の高温という月面の典型的な条件下でレンガの印刷をテストする予定です」とアドネット氏は付け加えた。結果が良ければ、ESAは3Dプリンターと太陽集光装置を月に輸送するだけで済む。


ESAで資材や生産工程を担当するトマソ・ヘディーニ氏は、「月面基地を建設するためには、現地資源の活用が必然的に重要な実用技術の一つとなり、これによって生み出される持続可能な開発手法は地球にも利益をもたらすことができます。例えば、現地資源から3Dプリントした太陽光集光装置や建築資材を使用すれば、災害後に迅速に緊急避難所を建設することができ、建設プロセスを妨げる高価で非効率的な従来のサプライチェーンを回避できます」と指摘した。

編集長コメント

火星の土壌が建築材料として使用できると「発表」した後、月の土壌もこの可能性とともに「急上昇」しました。 ESAは昨年、月面に大規模なインフラを建設する方法についてアメリカの建設大手に助言した。使用される原材料は月の土です。これはかなり緩い「建築材料」ですが、3D 印刷技術によって非常に効率的に処理できます。

出典:科技日報

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