Sich reproduzierende 3D-Drucker sollen Mondbasis bauen

Sich reproduzierende 3D-Drucker sollen Mondbasis bauen

Teaserbild-Quelle: Alex Ellery

Forscher der kanadischen Carleton University arbeiten an einem speziellen 3D-Drucker, der sich selbst reproduzieren kann. Ziel ist es, ihn auf den Mond zu schicken, damit er aus Mondmaterial eine ganze Armee weiterer Drucker baut. Diese könnte schliesslich eine ganze Lunarbasis erstellen.

Quelle: 
Alex Ellery
Ein teilweise 3D-gedruckter Motor, gebaut von einem Forscherteam an der Carleton University in Ottawa, Kanada.

Das Konzept steckt noch in den Kinderschuhen. Bisher haben es die Forscher erst geschafft, einen funktionsfähigen Elektromotor aus Rohmaterial zu bauen, das dem auf dem Mond sehr ähnlich ist, wie es auf der Website www.space.com heisst. Damit daraus einmal ein sich selbst kopierender 3D-Drucker wird, müssen aber noch andere Bauteile wie Metallträger oder die dazugehörige Software produziert werden. Hierfür will man auf der Erde eine Mischung aus Plastik und Eisen verwenden. Auf dem Mond gibt es das nicht. Um sich kopieren zu können, muss der Drucker also auf anderes Material setzen. Projektleiter Alex Ellery erklärt: „Elemente, mit denen sich eine ähnliche Mischung wie unsere erzeugen lässt, könnte aus Regolith extrahiert werden.“ Das ist ein Lockermaterial, das sich auf Gesteinsplaneten im Sonnensystem – also auch auf dem Mond – durch verschiedene Prozesse über einem darunter liegenden Ausgangsmaterial gebildet hat. Der Mond-3D-Drucker, der mit einem Roboterarm ausgerüstet sei, könne Regolith aufsammeln und auf 900 Grad erhitzen, und zwar indem er mit einem Frensel-Objektiv das Sonnenlicht zu einem konzentrierten Strahl bündle. Zunächst würden so flüchtige Gase aus dem Mondboden entfernt und anschliessend eine Komponente namens Ilmenit (auch Titaneisen genannt) freigesetzt. Aus dieser wiederum lässt sich dann Eisen extrahieren. Auch für das auf der Erde verwendete Plastik haben die Forscher eine Alternative gefunden: Silikonkunststoff. Laut Ellery kann er auf dem Mond hergestellt werden.

Als nächsten Schritt wollen die Forscher die Drahtspulen des hergestellten Elektromotors durch Aluminiumspulen ersetzen, die auf einem Substrat aus Polymilchsäure und Plastik aufgedruckt sind – ein übliches Material für den 3D-Druck. „Auf dem Mond“, so heisst es im Bericht auf der Website, „würde das Aluminium durch Fernico – eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung – und der Kunststoff durch ein keramisches Substrat aus geschmolzenem Mondboden ersetzt werden. Allerdings: Das Magnetfeld, das die gedruckten Aluminiumspulen erzeugen, ist laut Ellery „eigentlich ziemlich schwach“. Es kann noch nicht genügend Strom produzieren. Deshalb wollen er und seine Kollegen nun herausfinden, wie sie mehr Schichten hinzufügen können, um so die Strommenge zu erhöhen.

Es wird also noch eine Weile dauern, bis der 3D-Drucker auf den Mond geschossen werden kann, wo er sich dann tausendfach kopiert. Aber ein erster Schritt ist gemacht. (mt/pd)