Dùng máy in 3D xây dựng các khu định cư trên Mặt trăng

Dự án được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Trung tâm Laser Hannover (LZH) và Đại học Kỹ thuật Berlin (TU Berlin), đã thử nghiệm thành công trên Trái đất. Giờ đây, các chuyên gia từ dự án dự định tiến hành thí nghiệm với một chuyến du hành lên bề mặt Mặt trăng.

Theo các nhà khoa học, bụi Mặt trăng sẽ được làm tan chảy bằng một tia laser đặc biệt và chuyển đổi thành nguyên liệu để máy in 3D xây dựng các tòa nhà, đường xá và bệ hạ cánh. Các chuyên gia nói rằng giải pháp này sẽ thay thế cho việc đưa các tòa nhà lên Mặt trăng từ Trái đất vốn khá tốn kém.

Jorg Neumann, người quản lý dự án tại LZH, giải thích: “Với chi phí lên đến 1 triệu USD mỗi kg, việc vận chuyển toàn bộ vật liệu từ Trái đất lên Mặt trăng sẽ cực kỳ tốn kém. Mặt khác, đá Mặt trăng được nghiền thành bột hoặc đá regolith có rất nhiều trên Mặt trăng, có thể sử dụng làm nguyên liệu để in 3D”.

Việc xây dựng cơ sở hạ tầng tại chỗ có thể tiết kiệm chi phí vận chuyển rất lớn. Sử dụng và xử lý vật liệu có sẵn, còn được gọi là Sử dụng tài nguyên tại chỗ (ISRU), có thể là một yếu tố quan trọng trong việc thúc đẩy khám phá Mặt trăng và không gian.

Nhóm dự án cho biết: “Các tỷ phú không phải là những người duy nhất muốn đưa những vị khách trả tiền hậu hĩnh bay quanh Mặt trăng. Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cũng có kế hoạch về một “Ngôi làng Mặt trăng”. Ngoài ra, trọng lực thấp hơn khiến Mặt trăng trở thành điểm dừng chân lý tưởng để thực hiện các sứ mệnh đến các điểm đến xa hơn trong không gian”.

Trong dự án tiền thân do Quỹ Volkswagen tài trợ, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại laser mạnh mẽ và thử nghiệm thành công nó trong phòng thí nghiệm trên cánh tay robot của máy bay thám hiểm Mặt trăng. Các nhà khoa học cũng đã thành công trong việc làm tan chảy lớp đá regolith dưới lực hấp dẫn của Mặt trăng tại phòng thí nghiệm thuộc Đại học Hannover.

Nhiệm vụ bây giờ là làm cho tia laser phù hợp với chuyến bay trên Mặt trăng. Các nhà khoa học từ LZH và TU Berlin muốn phát triển một mô hình bay với tia laser đủ điều kiện để sử dụng trong không gian. Tia laser này sẽ được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI).

Theo các nhà khoa học, một máy ảnh sẽ chụp ảnh trên Mặt trăng. Sau đó, các nhà nghiên cứu trên Trái đất sẽ phân tích những bức ảnh này với sự hỗ trợ của một hệ thống xử lý hình ảnh thông minh. Hệ thống sẽ giúp phân tích bụi Mặt trăng bị laser làm tan chảy và cung cấp cho họ quy trình kiểm soát chất lượng dựa trên AI.

“Thách thức lớn ở đây là AI phải được đào tạo trước để sử dụng trên Mặt trăng. Do đó, các nhà khoa học sẽ tạo ra một phòng thí nghiệm tại TU Berlin, trong đó họ sẽ chụp ảnh regolith dưới điều kiện ánh sáng tượng tự những gì trên Mặt trăng. Điều này sẽ cho phép tạo ra một nhóm hình ảnh tương ứng để AI có thể nhận biết chúng”, Neumann cho biết.

Dự án này sẽ thực hiện trong 3 năm và được Bộ Kinh tế và Hành động Khí hậu Liên bang Đức tài trợ 4,82 triệu USD. Nhiệm vụ dự kiến được khởi động vào năm 2024.