Bakstenen zijn 3D-geprint uit gesimuleerd maanstof met behulp van geconcentreerd zonlicht - wat in principe bewijst dat toekomstige maankolonisten ooit dezelfde benadering zouden kunnen gebruiken om nederzettingen op de maan te bouwen.

"We namen gesimuleerd maanmateriaal en kookten het in een zonneoven, " legt materiaalingenieur Advenit Makaya uit, toezicht houden op het project voor ESA.

"Dit is gedaan op een 3D-printertafel, om opeenvolgende lagen van 0,1 mm maanstof te bakken op 1000°C. We kunnen een bouwsteen van 20 x 10 x 3 cm in ongeveer vijf uur voltooien."

Als grondstof, de test gebruikt in de handel verkrijgbare gesimuleerde maanbodem op basis van terrestrisch vulkanisch materiaal, verwerkt om de samenstelling en korrelgroottes van echt maanstof na te bootsen.

De zonne-oven in de DLR German Aerospace Center-faciliteit in Keulen heeft twee werkopstellingen. Als basislijn, 147 gebogen spiegels richten zonlicht in een hoge temperatuurstraal om de grondkorrels samen te smelten. Maar het weer in Noord-Europa werkt niet altijd mee, dus de zon wordt soms gesimuleerd door een reeks xenonlampen die vaker worden aangetroffen in bioscoopprojectoren.

De resulterende stenen hebben de equivalente sterkte van gips, en zullen gedetailleerde mechanische tests ondergaan.

Sommige stenen vertonen wat kromtrekken aan de randen, Advenit voegt eraan toe, omdat hun randen sneller afkoelen dan het midden:"We kijken hoe we dit effect kunnen beheersen, misschien door af en toe de afdruksnelheid te verhogen, zodat er minder warmte ophoopt in de steen.

"Maar voor nu is dit project een proof of concept, waaruit blijkt dat zo'n maanconstructiemethode inderdaad haalbaar is."

Na deze studie van het ESA General Support Technology Program, het vervolgproject RegoLight wordt ondersteund via het Horizon 2020-programma van de EU.

Advenit voegt toe:"Onze demonstratie vond plaats in standaard atmosferische omstandigheden, maar RegoLight zal het printen van bakstenen onderzoeken in representatieve maanomstandigheden:vacuüm en extreme temperaturen."

De inspanning van ESA volgt op een eerder 3D-printproject op de maan, maar die aanpak vereiste een bindend zout. De nieuwe techniek vereist dat alleen de 3D-printer plus zonneconcentrator naar de maan wordt getransporteerd.

Dit voortdurende onderzoek maakt deel uit van een reeks onderzoeken die door ESA worden uitgevoerd naar technieken om in-situ maanbronnen te gebruiken voor de productie van infrastructuur en hardware.

Tommaso Ghidini, rubriek ESA's Materialen en Processen, notities, "Voor een missie zoals het bouwen van een basis op het maanoppervlak, in-situ gebruik van hulpbronnen zal zeker een van de belangrijkste ontsluitende technologieën zijn. Dit resultaat biedt de mogelijkheid tot een volledig duurzame aanpak.

"Terug op aarde, 3D-printen van civiele constructies met behulp van zonne-energie en in-situ middelen kan de snelle bouw van noodopvangplaatsen na rampen ondersteunen, lange verwijderen, dure en vaak inefficiënte toeleveringsketens."