Si algún día la humanidad va a colonizar Marte, tendremos que aprender a producir la mayor parte de los alimentos y equipos que necesitamos para sobrevivir en el mismo Planeta Rojo.
Esto se debe a que llevar materiales al espacio es prohibitivamente costoso. Por ejemplo, cuesta alrededor de $ 54,000 (£ 47,000) para que el transbordador espacial de la NASA coloque solo 1 kg (2.2 libras) de carga útil en órbita terrestre.
Por lo tanto, cualquier cosa que se pueda hacer en el planeta ahorrará peso y dinero, sin mencionar el hecho de que, si algo se rompe, los astronautas necesitarán una forma de repararlo en el sitio.
Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han encontrado una manera de imprimir herramientas y piezas de cohetes en 3D utilizando polvo en la superficie de Marte.
El avance podría hacer que los futuros viajes espaciales sean más baratos y prácticos, afirman los investigadores.
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han encontrado una manera de imprimir herramientas y piezas de cohetes en 3D utilizando polvo en la superficie de Marte.
Thy fabricó las herramientas utilizando entre un cinco y un 100 por ciento de regolito marciano, una sustancia negra en polvo destinada a imitar el material rocoso e inorgánico de la superficie de Marte que podría ser recolectado por un brazo robótico o un rover.
Llevar materiales a Marte también sería muy costoso, por lo que cualquier cosa que se pueda hacer en el planeta ahorraría peso y dinero.
«En el espacio, la impresión 3D es algo que tiene que suceder si queremos pensar en una misión tripulada porque realmente no podemos transportar todo desde aquí», dijo el profesor Amit Bandyopadhyay de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU.
Y si olvidamos algo, no podemos volver a buscarlo.
Junto con los estudiantes graduados Ali Afrouzian y Kellen Traxel, el profesor Bandyopadhyay usó una impresora 3D a base de polvo para mezclar polvo de roca marciano simulado (conocido como regolito) con una aleación de titanio.
El titanio se usa a menudo en la exploración espacial debido a su fuerza y propiedades resistentes al calor.
Luego, un láser de alta potencia calentó los materiales a más de 2000 °C (3632 °F) para fundirlos.
Luego, la mezcla derretida se vertió en una plataforma móvil, lo que permitió a los investigadores crear diferentes tamaños y formas.
Después de que el material se enfrió, los investigadores probaron su resistencia y durabilidad.
Descubrieron que pequeñas cantidades de roca marciana triturada simulada mezclada con aleación de titanio formaban un material fuerte y de alto rendimiento que podía usarse para fabricar herramientas y piezas de cohetes en el Planeta Rojo.
Hicieron herramientas utilizando entre un cinco y un 100 por ciento de regolito marciano, una sustancia negra en polvo destinada a imitar el material inorgánico rocoso en la superficie de Marte que podría ser recolectado por un brazo robótico o un rover.
Las piezas fabricadas con cinco por ciento de regolito exhibieron mejores propiedades que la aleación de titanio sola, lo que significaba que podía usarse para hacer piezas más livianas que aún podían soportar cargas pesadas.
«Le brinda un material mejor, de mayor resistencia y dureza, por lo que puede funcionar significativamente mejor en algunas aplicaciones», dijo Bandyopadhyay.
Los investigadores descubrieron que pequeñas cantidades de roca marciana triturada simulada mezclada con aleación de titanio formaban un material fuerte y de alto rendimiento.
La impresión 3D podría ser una herramienta importante si los humanos esperan colonizar el Planeta Rojo
Las piezas hechas con 100 por ciento de regolito eran quebradizas y se agrietaban con facilidad, pero Bandyopadhyay afirma que el material aún podría usarse como revestimiento para escudos de radiación.
Bandyopadhyay dijo que el estudio, publicado en el International Journal of Applied Ceramic Technology, es solo un comienzo y que la investigación futura puede producir mejores compuestos utilizando diferentes metales o técnicas de impresión 3D.
«Esto establece que es posible, y tal vez deberíamos pensar en esa dirección», dijo.
«Porque no se trata solo de fabricar piezas de plástico, que son débiles, sino también piezas compuestas de metal y cerámica, que son resistentes y se pueden utilizar para cualquier tipo de pieza estructural».
El profesor Bandyopadhyay ha trabajado anteriormente en experimentos similares, utilizando la impresión 3D para fabricar piezas a partir de roca lunar triturada simulada, o regolito lunar, para la NASA en 2011.
Desde entonces, las agencias espaciales han trabajado cada vez más con la impresión 3D, y la Estación Espacial Internacional ahora tiene sus propios dispositivos para fabricar los materiales que necesitan en el sitio y para los experimentos.
La NASA planea enviar una misión tripulada a Marte en la década de 2030 después de aterrizar por primera vez en la Luna
Marte se ha convertido en el próximo gran paso para la exploración del espacio por parte de la humanidad.
Pero antes de que los humanos lleguen al planeta rojo, los astronautas darán una serie de pequeños pasos al regresar a la luna para una misión de un año.
Los detalles de una misión en órbita lunar se han revelado como parte de una línea de tiempo de eventos que conducen a misiones a Marte en la década de 2030.
La NASA ha esbozado su plan de cuatro etapas (en la foto) que espera que algún día permita a los humanos visitar Marte en la Cumbre Humans to Mars celebrada ayer en Washington DC. Esto implicará múltiples misiones a la luna en las próximas décadas.
En mayo de 2017, Greg Williams, administrador asociado adjunto de políticas y planes de la NASA, describió el plan de cuatro etapas de la agencia espacial que espera algún día permita que los humanos visiten Marte, así como su calendario previsto.
Fase uno y dos implicará múltiples viajes al espacio lunar, para permitir la construcción de un hábitat que proporcionará un área de preparación para el viaje.
La última pieza de hardware entregada sería el vehículo de transporte del espacio profundo real que luego se usaría para llevar una tripulación a Marte.
Y en 2027 se llevará a cabo una simulación de vida en Marte de un año de duración.
Las fases tres y cuatro comenzarán después de 2030 e incluirán expediciones tripuladas sostenidas al sistema marciano y la superficie de Marte.
