Wissenschaftler der Washington State University (WSU) haben eine simulierte Version von Marsgestein in ein Hochleistungsmaterial verwandelt, das in einen 3D-Drucker eingespeist werden kann. In ihrem Blog erklärten sie, dass diese Entwicklung es ermöglichen könnte, die notwendigen Werkzeuge und Teile von Raketen auf dem Mars selbst herzustellen, was eine Reihe von Problemen lösen würde, die mit der Notwendigkeit verbunden sind, große Lasten zum Roten Planeten zu transportieren.
„Im Weltraum ist 3D-Druck das, was passieren muss, wenn wir über eine bemannte Mission nachdenken wollen, weil wir wirklich nicht alles von hier aus tragen können“, erklärte Amit Bandyopadhyay, Professor an der WSU. "Und wenn wir etwas vergessen, können wir nicht darauf zurückkommen."
Weltraummissionen sind nicht nur durch die Frachtkapazität begrenzt, sondern auch dadurch, dass der Transport schwerer Materialien in den Weltraum sehr teuer ist. Wie Wissenschaftler erklären, kostet es etwa 54 US-Dollar, ein Kilogramm Material mit dem NASA-Shuttle in die Erdumlaufbahn zu bringen, ganz zu schweigen vom Transport zum Mars. „Alles, was im Weltraum oder auf dem Planeten getan werden kann, wird Gewicht und Geld sparen – ganz zu schweigen davon, dass Astronauten eine Möglichkeit brauchen, es an Ort und Stelle zu reparieren, wenn etwas kaputt geht“, schrieb die WSU.
Um ein brauchbares Material herzustellen, kombinierten die Forscher imitierten Marsgesteinsstaub mit einer Titanlegierung, die aufgrund ihrer Festigkeit und Hitzebeständigkeit ausgewählt wurde, und erhitzten die Materialien mit einem leistungsstarken Laser auf Temperaturen von mehr als 2000 °C.
Obwohl das Keramikmaterial, das vollständig aus Marsstaub besteht, beim Abkühlen Risse bekam, stellte das Team fest, dass die Mischung aus 5 % Gestein und 95 % Legierung sowohl leichter als auch fester war als die Titanlegierung.
In Anbetracht der Beträge kann selbst eine kleine Verringerung des Frachtgewichts zu Einsparungen in Höhe von Hunderttausenden von Dollar führen. Darüber hinaus könnten in Zukunft neue Technologien entdeckt werden, die es ermöglichen, Materialien, die zu einem größeren Anteil aus Marsgestein bestehen, im 3D-Druck zu verwenden.
„Unsere Technik ermöglicht ein Material mit höherer Festigkeit und Härte, sodass es in einigen Szenarien deutlich besser abschneiden kann“, sagt Bandyopadhyay.
„Dies beweist, dass die Herstellung von Verbundwerkstoffen, die für den 3D-Druck geeignet sind, möglich ist, und vielleicht sollten wir in diese Richtung denken, denn es geht nicht nur darum, Kunststoffteile herzustellen, die schwach sind, sondern Metall-Keramik-Verbundteile, die stark sind und in jeder Art verwendet werden können bauliche Details".
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