Nuove frontiere per la stampa 3d

La stampa 3d sbarca sulla Luna. E’ di pochi giorni fa il comunicato stampa rilasciato dall’ESA (Agenzia Spaziale Europea) riguardante il progetto di una base lunare permanente per quattro persone.

© ESA/Foster +Partners "Lunar base made with 3D printing"

L’aspetto forse più sorprendente, oltre ovviamente al fatto che stiamo parlando di un “rifugio” spaziale, è che la costruzione che il nostro satellite potrebbe ospitare sarà interamente realizzata attraverso una stampante 3d.

Se negli ultimi anni abbiamo assistito al diffondersi negli ambiti più disparati (dall’architettura all’ingegneria meccanica, dal settore aeronautico all’ingegneria bio-medica) dell’impiego di questi macchinari per la realizzazione di componenti, oggi ci troviamo di fronte ad una nuova sfida per la tecnologia: realizzare un edificio interamente stampato in 3D e, per di più, in un ambiente ostile come quello lunare.

Questa scelta si fonda su ragioni di tipo economico. Oggi il concetto sempre più diffuso di sostenibilità trova uno dei suoi punti cardini nel favorire l’utilizzo dei materiali locali, al fine di minimizzare la quantità di quelli trasportati da altri luoghi; questo sia al fine di ridurre l’inquinamento legato al trasporto, sia per avere una sostenibilità dal punto di vista economico. Se questo vale per le costruzioni ordinarie, possiamo solo vagamente immaginare cosa significhi affrontare le spese di trasporto per un tragitto di 384.403 km!

L’ESA ha quindi deciso di ricorrere alle soluzioni più innovative che permettano di ridurre al minimo i materiali di importazione terrestre: ha creato così una partnership al fine di sperimentare la fattibilità di un habitat lunare realizzato attraverso la tecnologia della stampa 3d.

© ESA/Foster +Partners "3D-printed Lunar base design"

Il progetto, firmato Foster + Partners, sarà costituito da un guscio caratterizzato da una struttura cellulare atta a proteggere gli ospiti della base spaziale dalle tempeste di micrometeoriti, oltre che dalle radiazioni gamma e dalle temperature estreme. All’interno sarà presente una camera pressurizzata gonfiabile. La struttura cellulare sarà realizzata attraverso la sovrapposizione di strati di Regolite (terreno lunare), che saranno prodotti con la stampante 3D “D-Shape”, creata dall’azienda britannica Monolite fondata dall’Italiano Enrico Dini; in questo modo i materiali da costruzione saranno tutti reperiti in loco e dalla Terra occorrerà trasportare su di un razzo esclusivamente la stampante D-Shape e il guscio gonfiabile.

 © Monolite "D-Shape Printer"

Per il momento è stato realizzato un prototipo da 1,5 tonnellate della struttura cellulare utilizzando roccia basaltica proveniente dall’Etna, che ha una composizione identica per il 99,8% a quella del suolo lunare.

© ESA "1.5 tonne building block produced as a demonstration"

Oltre all’abbattimento dei costi di trasporto, la stampa 3d permette una notevole riduzione dei tempi di lavorazione: Dini sostiene infatti che le stampanti 3d di prossima generazione raggiungeranno dei ritmi di lavoro di 3,5 m/h, così che si potrà costruire un edificio in una sola settimana. Evidenti i vantaggi dal punto di vista logistico in un cantiere lunare, nel quale sarebbe quanto meno problematico avere le tempistiche di lavoro di un cantiere tradizionale.

Naturalmente sono state considerate le problematiche legate al dover lavorare nel vuoto, ed il controllo di qualità del processo in simili condizioni di lavoro è stato affidato all’azienda Italiana di ingegneria spaziale Alta Spa e agli ingegneri della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa.

Sono ancora oggetto di studio il controllo delle polveri lunare, pericolose da respirare, e le problematiche legate alle temperature estreme.

Se gli studi futuri daranno i risultati sperati, la base sarà situata presso il polo sud della Luna, dove la presenza quasi costante del sole rende le temperature meno rigide.

E così, mentre c’è chi ancora perde tempo a domandarsi se l’uomo sia realmente mai stato sulla Luna, c’è già chi pensa a come sfruttare al massimo le più moderne tecnologie per installarvi la propria base spaziale.

Fonti:
European Space Agency: http://www.esa.int
Foster + Partners: http://www.fosterandpartners.com