En forskargrupp från Skoltech Center for Design, Tillverkning och material (CDMM) omfattande 2:a året Ph.D. student Maxim Isachenkov, Senior forskare Svyatoslav Chugunov, Professor Iskander Akhatov, och professor Igor Shishkovsky har förberett en omfattande genomgång av användningen av Additive Manufacturing (AM)-teknologier (även känd som 3-D-printing) i besättningsutforskning av mån. Deras artikel publicerad i tidskriften Acta Astronautica innehåller en omfattande beskrivning av den geologiska sammansättningen av månytan och egenskaperna hos månjord (månregolit) och dess simulanter, beskriver deras mineralogi, morfologi, och kemisk sammansättning, i ljuset av deras framtida användning som råmaterial för 3-D-utskrift på månens yta.

Författarna utvärderade olika 3D-utskriftstekniker som presenteras i litteraturen med avseende på deras lämplighet för tillverkning på plats och underhållbarhet, med fokus på anpassning av AM-metoder till låg gravitation, begränsad energiförbrukning, dimensions- och viktbegränsningar för AM-komponenter som levereras till månen, skalbarhet av AM-tekniker, låggravitationsprestanda för 3D-utskriftsmetoder, och autonomi för AM-applikationer.

Enligt Maxim Isachenkov, "3D-utskriftsteknik kommer att vara en av hörnstenarna i månutforskning, förse framtida astronauter med en nödvändig infrastruktur, reservdelar, och verktyg via lokalt resursutnyttjande." Han tror att, "Det finns inget universellt 3D-utskriftssätt som kan hantera alla dessa uppgifter. Varje tillvägagångssätt kommer att ha sin egen nisch, beroende på flera faktorer. Det skulle vara värt att utveckla en strategi för hur man använder en uppsättning AM-metoder individuellt eller i kombination och väljer en teknik som är bäst lämpad för ett specifikt ändamål."

Teamet hoppas att deras granskning kommer att hjälpa forskare över hela världen att hitta de mest lovande AM-teknikerna för vidare forskning och utveckling och involvera fler team i dessa studier, vilket så småningom kan bidra till en hållbar utveckling av den framtida måninfrastrukturen och expansionen av mänsklig närvaro i rymden.

Skoltech-forskarna under ledning av professor Shishkovsky har gått vidare från att analysera den globala teknikens ståndpunkt på området och startat sin egen forskning. CDMM Additive Manufacturing Lab har initierat studier om tillämpbarheten av olika 3-D-utskriftstekniker för månregolit, med betoning på stereolitografi som hjälper till att tillverka höghållfasta precisionskeramiska delar. Laboratoriets första prover erhållna från en månjordsimulant utvecklad av NASAs Center for Lunar and Asteroid Surface Science (CLASS) visade att detta tillvägagångssätt är möjligt i princip (Fig. 1).

Skoltech-teamet planerar att tillverka mer komplexa funktionella produkter, såsom levande moduler, utföra mekaniska tester, och skräddarsy tekniken för autonom drift i månens gravitation.