Жить и работать в космосе в течение нескольких месяцев или лет означает необходимость создавать продукты из локализованных материалов, чтобы избежать чрезвычайно высоких транспортных расходов, которые предприниматель Илон Маск оценил в 100 000 долларов за тонну при полете на Марс. Хотя было предложено несколько процессов, использующих природные минералы и горные породы в качестве сырья для марсианской 3D печати, эксперты отметили, что до сих пор неясно, в какой степени каждый из них можно экономично преобразовать и применять для аддитивного производства.

Новое исследование, проведенное группой ученых из Сингапурского университета технологии и дизайна (SUTD), предлагает использовать обычный органический биополимер и работать с простой химией для производства материала, который можно было бы применить для 3D печати объектов, таких как инструменты и убежища на Марсе. В результате получился композит реголита, который можно производить с минимальными затратами энергии и без необходимости транспортировки специального оборудования или сырья.


Ученые объяснили, что их простая технология производства основана на хитине, одном из самых распространенных органических полимеров. В данном случае они использовали хитозан, полученный из креветок, который затем растворили в уксусной кислоте с низкой концентрацией (общий побочный продукт как при аэробной, так и анаэробной ферментации). Затем они объединили хитозан с минералом, имитирующим свойства марсианской почвы, чтобы создать окончательный раствор биолита.


Чтобы проверить пригодность биолита в качестве сырья для 3D печати, они создали масштабную модель среды обитания от AI SpaceFactory. Биолит был экструдирован с помощью роботов на три сегмента с использованием экструдера с пневматическим поршнем, установленного на шестиосной роботизированной руке KUKA KR 60 HA. На печать конструкции у команды ушло меньше двух часов.

В итоге ребята продемонстрировали инновационный способ создания композита с низкими производственными требованиями, экологической интеграцией и универсальной полезностью, который может стать основой будущей среды Марса.