Houve interesse significativo ao longo dos anos em alavancar tecnologias de impressão 3D para fabricar estruturas na lua. A chave para essas investigações tem sido o solo lunar, também conhecido como regolito lunar, a camada de rocha não consolidada que cobre toda a superfície da lua e que é criada pelos impactos recorrentes de meteoroides e outras partículas espaciais. O regolito lunar tem o potencial de ser transformado em um material de construção imprimível em 3D, o que permitiria que os astronautas eventualmente construíssem estruturas na lua a partir de materiais locais (minimizando drasticamente a necessidade de transportar materiais da Terra). Um dos projetos que investigam o uso do regolito lunar com impressão 3D é a iniciativa italiana GLAMS.
GLAMS, que significa Geopolímeros para Manufatura Aditiva e Monitoramento Lunar, é um projeto de dois anos que tem como objetivo desenvolver componentes estruturais para bases lunares usando tecnologias de impressão 3D e um material baseado em regolito lunar. Financiado pela Agência Espacial Italiana (ASI) e lançado em 2023, o projeto reúne parceiros de todo o país, incluindo o Centro de Estudos e Atividades Espaciais (CISAS) da Universidade de Pádua, o Instituto de Química da Matéria Condensada e Tecnologias de Energia do CNR (ICMATE) com sede em Gênova e a WASP, uma especialista em impressão 3D com sede em Massa Lombarda.
O foco inicial do projeto foi desenvolver e otimizar ligantes geopolímeros criados a partir de regolito lunar. Especificamente, os professores Luca Valentini e Giorgia Franchin da Universidade de Pádua criaram o material geopolímero semelhante ao cimento usando partículas de solo lunar e ativação química. Os membros da equipe do ICMATE têm trabalhado para preparar o material para impressão 3D adicionando agentes espumantes à mistura baseada em regolito para criar um material de construção com uma viscosidade imprimível e uma estrutura macroporosa.
A parte de impressão 3D do projeto, que é essencial para testar a capacidade de impressão do material, bem como a resistência e integridade das estruturas impressas, está contando com a impressora 3D WASP 40100 LDM, uma plataforma de impressão de médio porte projetada para processar materiais fluido-densos como argila, grés, porcelana e faiança. A impressora 3D também foi equipada com um Manual Feeding System Extruder, que expande suas capacidades para lidar com concreto e materiais geopolímeros.
Após a impressão, as estruturas de amostra serão integradas a sensores que podem monitorar as propriedades e o comportamento do material do regolito lunar ao longo do tempo, bem como em resposta a “impactos micrometeóricos”. Por fim, as estruturas impressas em 3D feitas a partir do regolito devem ser capazes de suportar o ambiente hostil da superfície da lua, que não é apenas sujeita a impactos de meteoroides, mas também a variações extremas de temperatura.
Até o momento, os parceiros imprimiram em 3D suas primeiras amostras de geopolímero, que foram recentemente apresentadas no 75º Congresso Internacional de Astronáutica (IAC) em Milão. Embora pequenas, as estruturas impressas em 3D representam um avanço promissor para o futuro das habitações e assentamentos lunares. Como afirma a WASP: “A esperança é que o Projeto GLAMS ajude a atender às necessidades das agências espaciais criando assentamentos humanos semipermanentes na Lua na próxima década.”
GLAMS é um dos vários projetos ao redor do mundo que investigam o uso do solo lunar para criar materiais funcionais. Em outro projeto particularmente inovador, que reúne a Universidade do Texas em El Paso e a NASA, pesquisadores estão desenvolvendo baterias recarregáveis feitas de regolito lunar e marciano. As baterias, baseadas em uma química de bateria de íons de sódio, poderiam ser usadas no espaço, bem como aqui na Terra. Para saber mais sobre o GLAMS acesse o site.
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