Mentre il programma Artemis prepara lo sbarco sulla Luna con un modulo abitativo italiano, la ricerca sviluppa case in 3D su Marte con regolite e lievito. Dai biomateriali studiati a Hong Kong ai progetti della Nasa, ecco come le tecnologie e la stampa 3D cambieranno gli habitat nello spazio
Se il ritorno e la permanenza dell'uomo sulla Luna si avvicinano sempre di più grazie al programma Artemis nei prossimi anni,che vedrà protagonista anche il primo modulo abitativo lunare sviluppato in Italia, la comunità scientifica lavora già alla prospettiva di colonizzare Marte.
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Studiosi della Hong Kong University of Science and Technology (Hkust) hanno trovato una formula innovativa per la stampa 3D di strutture abitative sul pianeta rosso, combinando tre elementi: gelatina, lievito e regolite.
Che cosa è la regolite marziana
Lo studio, guidato dall'ingegnere civile Jishen Qiu, è stato pubblicato sulla rivista Chem Circularity e riporato da Interesting Engineering.
La novità che più salta all'occhio è senz'altro la regolite marziana, ossia lo strato di materiale roccioso — composto da polvere fine, sabbia, ciottoli e frammenti di roccia — che ricopre l'intera superficie del pianeta.
Il composto messo a punto dai ricercatori di Hong Kong la utilizzerebbe come base strutturale per dare volume e massa alla costruzione.
A questa materia prima "locale" si aggiungono però un lievito molto speciale, vale a dire ingegnerizzato con proteine adesive (sul modello del collante naturale usato dai mitili per attaccarsi agli scogli) e la gelatina che viene usata invece come legante e nutrimento per il lievito.
Negli esperimenti della Hkust i ricercatori hanno provato, inoltre, a sfruttare il clima congelato di Marte come liofilizzatore naturale per risparmiare energia ed evitare la fusione dei minerali.
Durante la lavorazione nella stampante 3D, dunque, si è ricorsi a basse temperature e a una ridotta pressione atmosferica per favorire la sublimazione del ghiaccio in vapore, generando una schiuma solida e leggera.
I test in ambienti simulati hanno confermato in definitiva una resistenza del nuovo composto alla compressione, a un livello pari al calcestruzzo leggero, ideale quindi per edificare strutture multipiano e completamente riciclabili.
Restano tuttavia aperte alcune criticità per la sostenibiltà di questa archittettura marziana, tra cui la capacità di sopravvivenza dei microrganismi nell'ambiente del pianeta e la dipendenza da risorse inviate dalla Terra.
Dai biomateriali per l'architettura circolare ai progetti della Nasa
L'uso del lievito nelle tecnologie di fabbricazione in 3D trova un precedente nei laboratori della Chalmers University of Technology in Svezia, come documentato da MaterialDistrict.
Il team svedese ha creato un idrogel sviluppato a partire da lievito e cellulosa per produrre componenti architettonici biodegradabili. Questo approccio dimostra perlatro come la valorizzazione degli scarti dell'industria alimentare possa favorire l'architettura circolare sia sulla Terra che nelle missioni spaziali.
Parallelamente alla ricerca accademica, quella aerospaziale sta sviluppando la stampa 3D su scala industriale per habitat spaziali. Come riportato da Rinnovabili.it, la Nasa ha stanziato negli scorsi anni circa 57,2 milioni di dollari per il Progetto Olympus, dedicato alla costruzione di infrastrutture permanenti sulla Luna e su Marte.
Tra gli sviluppi operativi di queste tecnologie rientra Mars Dune Alpha, una struttura di 150 metri quadrati stampata tridimensionalmente a Houston. Questo modulo abitativo è stato impiegato dalla Nasa nelle missioni analoghe Chapea per testare la vita dell'uomo su Marte, ponendo le basi per le future colonizzazioni umane nello spazio.