¿Es la fabricación aditiva de última generación (también conocida como impresión 3D) lo suficientemente buena para construir piezas a partir del polvo de la Luna/Marte?

Actualmente se propone la fabricación aditiva como una forma de reducir en gran medida el costo de establecer una presencia permanente (robótica o humana) en la Luna o Marte enviando solo impresoras 3D para establecer un "asentamiento" (al menos refugios básicos). Esto evitaría tener que enviar materias primas y/o artículos caros/voluminosos fuera del campo gravitatorio de la Tierra.

¿Es la tecnología de impresión 3D actual lo suficientemente buena para lograr este objetivo? Si no, ¿qué necesita ser superado? Creo que proteger la impresora de las tormentas de polvo sería la tarea más difícil...

Esto podría verse como el primer paso hacia uno de los santos griales de la exploración espacial, la sonda Von Neumann .

La respuesta a esta pregunta de Jack B Nimble está bastante cerca de ser una buena respuesta para esto. space.stackexchange.com/questions/84/…
AFAIK, la mayoría de las impresiones 3D solo funcionan con polímeros de carbono, que de todos modos tendríamos que obtener de la Tierra. Ciertamente es posible construir cosas de la manera normal, pero la impresión 3D podría ser la dirección equivocada para mirar.
El canal de youtube de KISScaltech tiene nuevas charlas sobre fabricación aditiva usando regolito y otros temas relacionados. Mire los videos publicados a fines de julio o busque nombres como Wilcox, Metzger, Howe, Mueller. Sin duda, está siendo investigado seriamente.

Respuestas (4)

El inventor italiano y fundador de Monolite, Enrico Dini, cree que está trabajando junto con Foster + Partners, con sede en el Reino Unido, en un prototipo de impresora 3D masiva en forma de D que utilizaría el regolito lunar como material de origen. Están probando técnicas de impresión 3D utilizando regolito simulado al que están agregando óxido de magnesio. Los resultados finales son fascinantes:

            ingrese la descripción de la imagen aquí

                  Ejemplo de estructura impresa en 3D utilizando regolito lunar simulado. Fuente: DVICE , Crédito: Foster + Partners

Aparentemente, Dini y Foster + Partners están en conversaciones con la ESA (Agencia Espacial Europea) para crear una de estas impresoras en forma de D que utilizaría el polvo lunar para fabricar una base lunar completa. Así que sí, parece que hay una manera.

Lectura adicional sugerida:

Definitivamente no es impresión 3D.

Debe buscar el lado opuesto de la fabricación en 3D: métodos sustractivos como el fresado CNC. Tome una roca lunar sólida, talle en cualquier forma arbitraria que desee, construya lo que desee a partir de componentes tallados, agregue cantidades minúsculas de sellador orgánico traído de la Tierra. Use un horno solar para derretir metal, colóquelo en una matriz de roca tallada con CNC en una forma áspera con el metal excedente, termine con una forma precisa usando un molino CNC de varios ejes, suelde con un soldador eléctrico alimentado por energía solar (el vacío crea un ambiente muy agradable para soldadura, sin problemas de oxidación.)

Los materiales de impresión 3D son volubles y difíciles de obtener. Lo más probable es que una vez que se establezca una base rudimentaria y se produzca suficiente energía para crear vidrio (o iluminación artificial, si las cubiertas de vidrio no son viables) para cultivar plantas, cosas como el plástico a base de maíz podrían convertirse en algo. Hasta entonces, el plástico, que es prácticamente esencial para la impresión 3D, es un lujo; mientras tanto, el metal y la piedra, que es el pan diario de la molienda, es una mercancía.

Creo que con suficiente trabajo duro, una impresora 3D que utilice metal o vidrio como material de trabajo podría ser factible, pero me temo que los problemas tecnológicos la harían prohibitivamente compleja y probablemente propensa a fallas.

No sigo la tecnología de impresión 3D, pero tenía la impresión de que los metales se pueden usar mediante fusión por láser. Podría ser práctico usar el polvo lunar como material de manera similar. Los métodos sustractivos probablemente serían más eficientes energéticamente y más rápidos, pero parecerían requerir una mayor infraestructura (por ejemplo, encontrar y extraer grandes trozos de material con propiedades consistentes). Solo adivinando.
Nuevas noticias sobre impresión 3D de metal y una oportunidad para actualizar esta respuesta bbc.co.uk/news/science-environment-24528306
Si bien parte del contenido de su respuesta aún sería bueno, creo que su respuesta ya no es precisa en su conjunto considerando las publicaciones de TildalWave y James Jenkins.
Las impresoras 3D que usan metal (tanto SLS como fusión selectiva por láser) son comunes y se usan en la producción de componentes de cohetes. El vidrio también se puede imprimir en estos días.

"Made In Space" es la empresa que construyó la impresora 3D que actualmente se encuentra a bordo de la ISS. Hace poco escuché una charla de su cofundador en una conferencia local de vuelos espaciales comerciales, y mencionó que estaban investigando y probando cómo hacer exactamente eso (aunque todavía en la fase de prueba en tierra). Aquí hay un breve video que lo confirma:

No puedo responder a otras respuestas, de lo contrario lo haría... Solo quiero agregar a las publicaciones anteriores.

En realidad, hay bastantes artículos escritos sobre el tema. ASCE organiza una conferencia anual de la Tierra y el Espacio. El paper al que me refiero es de 2012 (aunque no lo encuentro por el momento). De hecho, la impresión 3D se considera una sugerencia viable para la fabricación en el espacio, sin embargo, no se considera viable para la construcción de asentamientos. La razón principal de esto es la radiación. Desafortunadamente, actualmente solo hay unas pocas formas de evitar la radiación extrema de un asentamiento en otros cuerpos celestes. El blindaje polamétrico es una respuesta, mientras que otra es sumergir (o enterrar) la colonia.

Las máquinas en sí solo tendrían que preocuparse por la energía y el viento solar (las partículas cargadas causan problemas en los sistemas).

El simple hecho de tener un asentamiento en la Luna o Marte, en la superficie y para residencia permanente o prolongada, sometería a los habitantes a dosis extraordinarias de radiación. La mejor solución hasta ahora es cavar. La tecnología detrás de la fabricación en 3D definitivamente puede construir asentamientos, pero aún deben superar los problemas de radiación para los habitantes.