Il Laboratorio cinese per l’Esplorazione del DSEL di Hefei, nella provincia di Anhui, ha sviluppato un dispositivo rivoluzionario che utilizza l’energia solare per trasformare la regolite lunare, il materiale superficiale della Luna, in mattoni da costruzione robusti.
Questa innovazione mira a risolvere una delle sfide logistiche più grandi dell’esplorazione spaziale: la costruzione di basi permanenti. Poiché il sistema non richiede il trasporto di materiali pesanti dalla Terra, potrebbe ridurre notevolmente i costi e la complessità delle future missioni lunari.
Un dispositivo a energia solare trasforma la regolite lunare in mattoni
Il dispositivo opera in modo simile a una stampante 3D, ma al posto delle tradizionali fonti di calore sfrutta la potenza del sole. Un riflettore parabolico cattura la luce solare e la concentra attraverso fasci di fibre ottiche, aumentandone l’intensità di oltre 3.000 volte rispetto alla luce solare sulla Terra. Al punto focale, le temperature raggiungono oltre 1.300 °C, un calore sufficiente a fondere la regolite in forme solide e dense. I test condotti con un suolo lunare simulato a base di basalto hanno dimostrato la capacità del sistema di produrre superfici piane, strutture curve e geometrie complesse, tutte adatte alla costruzione sulla Luna.
Il processo di sviluppo, durato due anni, ha superato le sfide legate alla fusione di diverse composizioni del suolo lunare e alla trasmissione efficiente dell’energia solare. Gli ingegneri hanno testato il dispositivo con vari tipi di regolite simulata per garantire che il processo potesse adattarsi alle variazioni naturali del suolo lunare. Un aspetto cruciale è che il sistema non usa additivi, affidandosi completamente a risorse locali, eliminando così la necessità di costosi trasporti di materiali dalla Terra.
Test e applicazioni della tecnologia
Per validare l’efficacia della nuova tecnologia, nel novembre 2024 sono stati spediti dei mattoni lunari simulati alla stazione spaziale cinese Tiangong a bordo della navicella cargo Tianzhou 8. Nei prossimi tre anni, gli astronauti esporranno questi campioni alle difficili condizioni dello spazio, analizzandone la resistenza termica, la stabilità strutturale e la capacità di schermare dalle radiazioni. I risultati di questi esperimenti saranno fondamentali per la progettazione di future strutture lunari e per guidare il successivo sviluppo del sistema.
L’ingegnere senior Yang Honglun ha spiegato che, sebbene i mattoni non possano mantenere la pressione interna nel vuoto della Luna, sono ideali come strati protettivi per i moduli abitativi pressurizzati. Questi gusci esterni proteggerebbero gli habitat dalle radiazioni nocive, dagli impatti di micrometeoriti e dalle temperature estreme. Oltre agli alloggi, i mattoni potrebbero essere impiegati per costruire strade, piattaforme di supporto per le attrezzature e altre infrastrutture essenziali per un insediamento lunare autosufficiente.
Il team del DSEL sta lavorando a un sistema di costruzione completamente automatizzato, in cui robot specializzati produrrebbero e assemblerebbero in serie i mattoni in strutture modulari direttamente sulla superficie lunare. Questo approccio eliminerebbe la necessità di continue e costose missioni di rifornimento dalla Terra, consentendo la creazione di intere basi lunari in modo autonomo.
Questa tecnologia si allinea perfettamente con le ambizioni globali di stabilire una presenza umana a lungo termine sulla Luna, come dimostrato anche dal programma Artemis della NASA. La capacità di produrre materiali da costruzione in loco potrebbe offrire un vantaggio strategico decisivo nella competizione per realizzare la prima base lunare permanente.
Verso un futuro autosufficiente nello Spazio
La tecnologia di trasformazione della regolite in mattoni rappresenta molto più di una semplice innovazione: è una vera e propria pietra miliare per l’ingegneria spaziale. Sebbene il sistema sia ancora in fase di valutazione, il suo potenziale di consentire una costruzione autosufficiente sulla Luna apre scenari che ridefiniscono le strategie di esplorazione spaziale. Fino a oggi, la logistica delle missioni spaziali è stata dominata dal problema del trasporto: ogni singolo grammo di materiale, dalla Terra alla Luna, costa milioni di dollari e richiede una pianificazione complessa. Questo nuovo approccio ribalta completamente tale paradigma.
Creare materiali da costruzione direttamente sul posto elimina la dipendenza da un flusso continuo di rifornimenti terrestri. Questo non solo abbassa drasticamente i costi, ma riduce anche la vulnerabilità delle future basi lunari. Un insediamento che può produrre autonomamente le proprie infrastrutture, dai ripari alle strade, è intrinsecamente più resiliente e sostenibile. La capacità di sfruttare le risorse in situ è la chiave per superare la fase delle esplorazioni “mordi e fuggi” e per inaugurare un’era di presenza umana permanente e duratura al di fuori del nostro pianeta.
Il sistema è stato descritto sulla rivista Acta Astronautica.
