El concepto de un hábitat subterráneo, así como robots y fuentes de energía que lo construirán y lo alimentarán. Fuente: Bier et al.
Los hábitats subterráneos se han convertido recientemente en un punto focal para los esfuerzos de colonización fuera del planeta. La protección contra micrometeoritos, radiación y otros peligros potenciales hace que las ubicaciones subterráneas sean deseables sobre las viviendas en la superficie. La construcción de tales estructuras subterráneas conlleva muchos desafíos, y uno de los más importantes es cómo construirlas realmente. Un equipo de científicos de la Universidad Tecnológica de Delft (TUD) está trabajando en un plan para extraer el material y luego usarlo para imprimir hábitats. Todo esto podría hacerse con un grupo de robots enjambres.
La idea nace de dar una oportunidad publicado por la Agencia Espacial Europea. Los estudiantes del laboratorio Robotic Building (RB) en TU Delft, dirigido por la Dra. Henriette Bier, participaron con entusiasmo en el desafío que se centra en el uso de recursos in situ en la construcción extraterrestre. El equipo de RB, junto con expertos en el campo de la ciencia de los materiales, la robótica y la ingeniería espacial, presentaron una idea, que recibió 100.000 euros para desarrollar una prueba de concepto preliminar.
El enfoque propuesto se centra en la especialidad del laboratorio, construir robots, e incluye cuatro componentes principales: excavar regolito, imprimir un nuevo hábitat mediante un proceso de fabricación aditiva, coordinar todos los robots necesarios para completar las tareas y alimentarlos, así como el hábitat.
Excavación de regolito por robots estaba allí investigado antespero generalmente en el contexto de la luna. Diferentes patrones de trinchera son útiles para construir diferentes estructuras, y el patrón en el que se centró el equipo de RB fue la espiral descendente. Tal construcción podría crear una estructura estable y segura con rastros relativamente pequeños en la superficie.
Un ejemplo de algunas trayectorias sustractivas que se pueden utilizar para perforar túneles de hábitat. Fuente: Bier et al. Ejemplo de un hábitat de ‘rizoma’ que tendría una superficie expuesta relativamente pequeña pero que proporcionaría un gran espacio para vivir bajo tierra. Fuente: Bier et al.
Modelar las tensiones y deformaciones en esta estructura es un elemento clave del proyecto de investigación actual. El equipo desarrolló un prototipo del fragmento a una escala de 1 mx 1 m con patrones que les permitirán crear áreas seguras y estables de manera efectiva. Algunas de estas áreas se diseñaron teniendo en cuenta los hábitats, incluidas las áreas de plantas desmontables donde se podrían colocar plantas cultivadas hidropónicamente.
Toneladas de regolito tendrían que ser removidas de cualquier sitio de excavación real. Este regolito se utiliza como material para la impresión 3D de un entorno estable. El equipo originalmente planeó combinar regolito con azufre líquido para producir hormigón. Sin embargo, tras la participación de científicos de materiales y un socio industrial especializado en la impresión automática de cemento, decidieron utilizar hormigón a base de cemento aprovechando algunos de los recursos hídricos de Marte. Sin embargo, la creación de cemento en sí misma requiere infraestructura, por lo que cualquier plan de regolito de este tipo tendría que esperar hasta que esa infraestructura esté en el planeta.
La estructura del hábitat en sí también es una consideración clave al diseñar qué forma debe tener Impresión 3d. El equipo se centró en estructuras relativamente porosas, lo que les permitió utilizar menos material para construirlo. Sin embargo, estas estructuras todavía tenían una resistencia y durabilidad notablemente altas, y proporcionaban un buen aislamiento contra la radiación y los impactos de micrometeoros, que la colonia subterránea está tratando de evitar.
Algunos de los beneficios de este enfoque se derivan de uno de los mayores impulsores de la innovación: la colaboración. El proyecto está coordinado por el laboratorio de RB, pero incluye socios tanto de TUD como de socios comerciales externos. Estos colaboradores aportan experiencia en ingeniería civil, aeronáutica y robótica, así como tecnologías de fabricación aditiva para desarrollar un enfoque para construir un enjambre de robots.
Proporcionado por Universe Today