بتن گوگرد مذاب و پرینت سه بعدی سازه درکره ماه

ساخت قطعات یدکی در ایستگاه بین المللی فضایی برای مأموریت های طولانی مدت در فضا با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی از برنامه های مد نظر محققان ناسا است، اما ایده اصلی بهره‌مندی از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای ساخت و ساز روی سطح ماه است. ناسا در پروژه پرینت سه بعدی برای ساخت سازه روی سطح ماه، کمک هزینه ای در اختیار مدیر مرکز فناوریهای ساخت سریع خودکار قرار داده است.
لایه های بتن توسط یک ماله رباتیک در زاویه مورد نظر شکل می گیرند. سیستم لوله کشی، سیم کشی برق و سایر امکانات نیز توسط سیستم های رباتیک در هنگام ساخت نصب می شوند و هر فوت مربع از دیوار در ۲۰ ثانیه ساخته می‌شود.

بتن روی سطح ماه؟
تاکنون تحقیقات مختلفی در خصوص امکان استفاده از خاک و سنگ های ماه برای تولید بتن صورت گرفته است. تحقیق انجام شده نشان می دهد، بتن تولید شده از گوگرد مذاب می‌تواند در احداث سازه‌های مختلف روی سطح ماه مورد استفاده قرار بگیرد. در تحقیق دیگری که توسط ناسا انجام شده است، از نانولوله‌های کربنی، چسب، خاک ماه و سنگ برای تولید بتن استفاده شد. لازم به ذکر است اختلاف دمای شدید و مشکلات جاذبه و فشار، استفاده از آب برای ساخت بتن را تا حدزیادی غیر ممکن و هزینه انتقال آن بسیار بالا می باشد.

ساخت و ساز روی ماه
عدم وجود جو، نیروی گرانش پایین و محیط خشن سطح ماه کار ساخت و ساز را برای محققان دشوار و تا حدودی غیر ممکن می سازد. بیشتر سناریوهای مطرح برای ساخت وساز بر سطح ماه شامل مدول های کوچک ساخته شده از کولار (Kevlar) است، اما ایده فرستادن ربات های پرینتر سه بعدی به ماه برای ساخت سازه با استفاده از مصالح محلی، قانع کننده به نظر می رسد.
سیستم رباتیک ابداعی در بین ۴۳۰۰ طرح رباتیک ابتکاری که از سوی داوران جایزه ملی ابتکارات ‌آمریکا مورد بررسی‌ قرار گرفته‌اند، به همراه ۲۴ طرح دیگر به مرحله نهایی این رقابت فشرده علمی راه یافت.
ماشین ساخته شده، ۵۵۰ سال پس از اختراع صنعت چاپ کتاب، آغاز عصر چاپ «خانه» را نوید می‌دهد. هدف نهایی این تحقیقات، دستیابی به توان ساخت خانه‌ای به مساحت ‌200 متر مربع، طی مدت یک روز، بدون دخالت هرگونه نیروی انسانی است .
 
نمونه آزمایشگاهی کوچک این ربات می‌تواند به تنهایی و بدون دخالت هرگونه عامل خارجی یک قطعه دیوار کاملا صاف با ابعاد ‌30×150 سانتیمتر و به ضخامت ‌30 سانتیمتر تولید کند و هیچ دلیلی وجود ندارد که نمونه بزرگتر این ربات نتواند سازه‌هایی با مقیاس خانه‌های موجود ایجاد کند.

نحوه عملکرد
نحوه عملکرد ربات به این صورت است که ابتدا بتن مخصوص خود را که می‌تواند ترکیب مایعی از گچ، خشت، بتن معمولی،‌ پلاستیک یا حتی ذرات چوب با ترکیبی چسبنده باشد، به صورت خمیری مایع در می‌آورد؛ سپس براساس فرمان رایانه، این خمیر را از طریق دریچه نازل خود در نقاط تعیین شده قرار می‌دهد. این لایه بتنی به سرعت سخت می‌شود و بدین ترتیب ساختمان لایه به لایه بالا می‌آید. در این پروسه، ابتدا سطوح خارجی شکل می‌گیرد و سپس داخل آنها پر می‌شود. به بیان دیگر ابتدا محیط شکل هندسی پرینت شده و سپس بخش داخل آن با بتن انباشته می‌شود. محل‌های مربوط به کابل‌ها و کانال‌ها نیز خالی می‌ماند.
ربات ابداعی قادر است تمام اجسام سه بعدی را با هر شکل دلخواه از جمله مکعب‌ها، جعبه‌ها، بطری‌ها، سیلندرها، حلقه‌ها یا دیسک‌ها ایجاد کند. البته ربات همان چیزی را می‌سازد که طراح قبلاً در برنامه CAD  طراحی کرده است.