Med vsemi čudesi, prikazanimi v znanstvenofantastičnih knjigah in filmih, je eno najbolj zanimivih stroj, ki naredi vse, kar potrebuješ ali si želiš. Preprosto vnesite podroben načrt ali pritisnite gumb za predmete, programirane v napravi - pokličete vrtite, stroj se oglasi in pokaže, kar ste zahtevali. Tehnologija nam daje Aladdinovo svetilko. Priročna naprava, ki bo našla veliko uporab.
Nismo še čisto tam, a surove različice tako zamišljenih strojev že obstajajo. Te stroje imenujemo generatorji hitrih prototipov ali tridimenzionalni tiskalniki. Vzamejo digitalizirane podatke o dimenzijah in obliki predmeta in te podatke uporabijo za nadzor proizvajalca, ki predmet znova ustvari z uporabo različnih materialov. Ti stroji običajno uporabljajo plastiko in epoksidne smole, ki jih je enostavno oblikovati, načeloma pa se lahko za ustvarjanje praktično vseh predmetov uporabi kateri koli material.
Kakšen pomen ima ta tehnologija za vesoljske polete in Luno? Eden ključnih predmetov lunarnega vrnitve je učenje, kako uporabiti materialne in energetske vire Lune za ustvarjanje novih zmogljivosti. Do danes smo pozornost namenili preprostim surovinam, kot so sirov regolit (zemlja), in voda, ki jo najdemo na drogovih. Smiselno je, da svoje ambicije glede uporabe virov na začetku omejimo na preproste, uporabne in razmeroma velike materiale, ki imajo trenutno te stroške prevoza, ko jih pošljemo z Zemlje. Regolit v razsutem stanju ima veliko različnih načinov, kot so zaščita (npr. Raketni izpušni plini) in surovina za preproste površinske strukture.
Vendar, ko smo že na Luni in izpolnimo osnovne življenjske potrebe, lahko začnemo eksperimentirati z izdelavo in uporabo bolj zapletenih izdelkov. Dejansko bodo prebivalci Lune začeli ustvarjati bolj zapletene dele in predmete iz tistega, kar najdejo okoli njih, tik pred njihovimi vrati. Tehnike tridimenzionalnega tiskanja nam bodo omogočile, da odkrijemo, kaj omogoča življenje zunaj planeta lažje in bolj produktivno. Eksperimentirali bomo z uporabo lokalnih materialov za vzdrževanje in popravilo opreme, gradnjo novih struktur in končno začeli s proizvodnjo zunaj planeta.
V zgodnji fazi lunarnega bivanja bodo material in opremo prinesli z Zemlje. Ob nadaljnji uporabi, zlasti v surovem površinskem okolju lune, bo prišlo do okvar. Čeprav bomo sprva uporabljali nadomestne dele z Zemlje, za enostavne nezapletene strukture, ki so hitro potrebne, lahko tridimenzionalni tiskalnik izdela nadomestne dele z uporabo lokalnih virov, ki jih najdemo v bližini obvoza. Večina obstoječih tridimenzionalnih tiskalnikov na Zemlji uporablja plastiko in sorodne materiale (ki so kompleksne spojine na ogljiku, večinoma izhajajo iz nafte), nekaj obdelave pa je uporabil beton, ki ga lahko na Luni izdelamo iz presejanega regolita in vode. Poleg tega vemo tudi, da se regolit lahko zlije v keramiko z uporabo mikrovalov, zato lahko hitre aktivnosti prototipiranja na Luni sčasoma ugotovijo, da je delno taljenje trdnih delcev v steklo še en način ustvarjanja uporabnih predmetov.
Lunarna površina je dober vir materiala in energije, koristnih pri ustvarjanju najrazličnejših predmetov. Omenil sem preprosto keramiko in agregate, poleg tega pa so na Luni na voljo različne kovine (vključno železo, aluminij in titan). Silicija za izdelavo elektronskih komponent in sončnih celic je na Luni v izobilju. Oblikovanja robotskih roverjev, ki dobesedno zlijejo zgornjo površino luninega regolita v sončne celice, ki proizvajajo elektriko, so že zamišljene in oblikovane. Na Luno lahko oddajamo delovna mesta s sončno energijo!
Ti tehnični napredki vodijo do vznemirljivih možnosti. Že v 40. letih prejšnjega stoletja si je matematik John von Neumann zamislil, kako pravi, "samodejno ponovljivi avtomati", majhni stroji, ki lahko obdelujejo informacije za razmnoževanje v eksponentni hitrosti. Zanimivo je, da je von Neumann sam pomislil na idejo o uporabi takšnih avtomatov v vesolju, kjer sta tako energija kot materiali (dobesedno) neomejena. Stroj, ki vsebuje informacije in sposobnost samega razmnoževanja, je na koncu lahko orodje, ki ga človeštvo potrebuje za osvojitev prostora. Orde razmnoževanja robotov bi lahko pripravile planet za kolonizacijo, pa tudi zagotavljanje varnih oaz in habitatov.
Na Luni lahko eksperimentiramo s samo ponovljivimi stroji, ker vsebuje potrebne materialne in energetske vire. Seveda bomo v kratkem času to novo tehnologijo preprosto uporabili za ustvarjanje nadomestnih delov in morda preprostih predmetov, za katere bomo ugotovili, da ustrezajo našim neposrednim in uporabnim potrebam. Toda take stvari se navadijo razvijati veliko dlje od prvotno predvidene uporabe in pogosto v smereh, ki jih ne pričakujemo; nismo dovolj pametni, da bi si predstavljali tisto, česar ne vemo. Tehnologija tridimenzionalnega tiskanja bo bivanje Lune - naše najbližje sosede v vesolju - lažje in bolj produktivno. Tudi zdaj so kreativni nekdanji Nasini delavci našli način, kako se lahko ta tehnologija izplača. V prihodnosti bi morda svoje talente uporabili za to, da bi Luna postala drugi dom človeštva.
Opomba: Slika na začetku te objave je model luninega severnega pola, narejen s pomočjo tridimenzionalnega tiskalnika in LRO podatkov o laserski altimetriji Howard Fink z univerze v New Yorku. Lestvica modela je približno 30 cm.
