Naves espaciais, Landers e Rovers podem ser reciclados para peças na Lua

A manufatura aditiva está lentamente se tornando cada vez mais útil à medida que a tecnologia melhora. Um dos lugares onde continua seu desenvolvimento é no domínio da exploração espacial. Há muito que é considerado parte integrante de quaisquer esforços de utilização de recursos in-situ (ISRU) e é especialmente importante para garantir que os primeiros exploradores da Lua tenham as ferramentas e os materiais certos de que necessitam para sobreviver. A Agência Espacial Europeia está a apoiar esse esforço de investigação, uma vez que o seu fundo Technology Development Element apoiou o trabalho de uma empresa austríaca chamada Incus para desenvolver uma solução de impressão 3D que pudesse reimprimir peças metálicas na Lua.

A Lua sem dúvida possui muito minério metálico pronto para ser extraído por robôs ou exploradores. No entanto, produzir metal a partir desse minério é caro em termos de energia e tempo, ambos limitados em qualquer cenário inicial de exploração lunar. Portanto, provavelmente seria melhor usar o processo muito mais simples de reciclagem do metal existente.

Pelo menos, esse é o pensamento que sustenta a pesquisa feita na Incus. A empresa utiliza uma técnica conhecida como Fabricação de Metal Baseada em Litografia (LMM), que combina um pó metálico com um agente aglutinante e depois cura a mistura resultante usando luz ultravioleta. Posteriormente, é sinterizado para formar uma peça completa sem todo o desperdício dos processos tradicionais de fabricação “subtrativos”.

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Mas na Lua, esse processo tem um desafio adicional. Tal como acontece com todos os outros processos concorrentes, tem de lidar com a mais irritante das substâncias lunares – a poeira. A poeira lunar é famosa pelos problemas que causa, e esses problemas se estendem até se tornarem enraizados em processos de fabricação como o LMM. Com uma concentração de poeira muito alta, a cura e a ligação não funcionam, e as peças de metal que estão sendo impressas literalmente se transformam em pó.

Isto é particularmente grave para projetos de reciclagem que utilizariam metal de coisas como veículos espaciais e painéis solares que teriam sido expostos à poeira lunar por um período de tempo significativo. Seria impraticável limpá-los completamente antes de reciclá-los, principalmente devido ao quão notoriamente pegajosa a poeira lunar pode ser. Assim, para processos como o LMM, que idealmente utiliza pó de peças recicladas na Lua, há uma grande probabilidade de uma fração significativa de poeira lunar, em vez de apenas metal, nessa matéria-prima de pó.

Incus começou a tentar entender o quanto isso era um problema. A sua investigação patrocinada pela ESA utilizou titânio novo e reciclado combinado com uma mistura de diferentes percentagens de poeira lunar. O titânio pode ser um material caro aqui na Terra, mas será ainda mais valioso na Lua, além de ser relativamente comum devido ao seu uso onipresente em componentes aeroespaciais. Mas como reagiria ao ser reimpresso numa peça se o seu pó fosse integrado com até 10% de poeira lunar?

Surpreendentemente bem, na verdade. Embora altas concentrações de pó lunar possam afetar a viscosidade das peças metálicas impressas, variar a proporção de ligante para pó poderia garantir que as peças atendam aos mesmos padrões de porosidade que seriam possíveis com processos de moldagem por injeção aqui na Terra.

Isso não quer dizer que o LMM esteja pronto para o horário nobre na Lua. Ainda há trabalho para outros tipos de impressão de materiais, como ferro/aço, e se concentrações ainda mais altas de poeira lunar podem forçar uma espécie de processo de filtração antes que o metal possa ser reciclado. A ESA parece interessada em continuar a apoiar, pelo que poderemos ver mais resultados da Incus e dos seus parceiros em breve.

Saiba mais:ESA – Reciclagem de peças para a vida na LuaUT – Impressão 3-D na Lua. Do regolito à pasta, aos objetos e estruturas úteisUT – Este é um protótipo de piso de aço impresso em 3D para um habitat lunarUT – A visão europeia de uma futura base lunar. Feito de Poeira Lunar.

Imagem principal:Uma caneta ao lado de peças impressas em 3D nas quais poderia eventualmente ser reciclada.Crédito - Incus