Världen firar fortfarande den historiska landningen av Kinas Chang'e-4 på månens mörka sida den 3 januari. Den här veckan Kina tillkännagav sina planer på att följa upp med ytterligare tre månuppdrag, lägga grunden för en månbas.

Att kolonisera månen, och vidare, har alltid varit en mänsklig strävan. Tekniska framsteg, och upptäckten av en betydande vattenkälla nära månens poler, har gjort denna idé ännu mer tilltalande.

Men hur nära är Kina att faktiskt uppnå detta mål?

Om vi ​​fokuserar på den teknik som finns tillgänglig för närvarande, Kina kan börja bygga en bas på månen idag.

Den första månbasen

Den första månbasen skulle sannolikt vara en obemannad anläggning som drivs av automatiserad robotik – liknande Amazons lager – för att säkerställa att nödvändiga infrastrukturer och stödsystem är fullt funktionsdugliga innan människor anländer.

Månmiljön är känslig för djupa vakuumförhållanden, kraftiga temperaturfluktuationer och solstrålning, bland andra förhållanden som är fientliga mot människor. Mer viktigt, vi har ännu inte fullt ut förstå den långsiktiga inverkan på människokroppen av att vara i rymden, och på månen.

Frön som tagits till månen av Chang'e-4-uppdraget har nu enligt uppgift spirat. Detta är första gången växter har odlats på månen, banar väg för en framtida matfarm på månbasen.

Att bygga en månbas är inte annorlunda än att bygga den första oljeriggen ute i havet. Logistiken för rörliga konstruktionsdelar måste beaktas, förstudier måste genomföras och, I detta fall, jordprover måste testas.

Kina har tagit det första steget genom att undersöka jorden på månytan. Detta är nödvändigt för att bygga en underjordisk livsmiljö och stödjande infrastruktur som kommer att skydda basen från de hårda ytförhållandena.

3-D skrev ut allt

Av alla möjliga tekniker för att bygga en månbas, 3D-utskrift erbjuder den mest effektiva strategin. 3D-utskrift på jorden har revolutionerat tillverkningsproduktiviteten och effektiviteten, minska både avfall och kostnader.

Kinas vision är att utveckla förmågan att 3D-printa både inuti och utanför månbasen. 3D-skrivare har potential att göra allt från dagliga föremål, som att dricka koppar, att reparera delar till basen.

Men 3D-utskrift i rymden är en riktig utmaning. Det kommer att kräva ny teknik som kan fungera i månens mikrogravitationsmiljö. 3D-printmaskiner som kan forma delar i rymdens vakuum måste utvecklas.

Nytt material krävs

Vi vet att jordens material, såsom fiberoptik, ändra egenskaper när de väl är i rymden. Så material som är effektiva på jorden, kanske inte är effektiv på månen.

Oavsett den avsedda användningen av den 3D-utskrivna komponenten, det måste vara motståndskraftigt mot månmiljön. Så utvecklingen av tryckmaterial är avgörande. Steg för steg, forskare hittar och utvecklar nya material och teknologier för att möta denna utmaning.

Till exempel, forskare i Tyskland förväntar sig att ha de första "färdiga att använda" verktygen i rostfritt stål som ska 3D-skrivas under mikrogravitation inom en snar framtid. NASA demonstrerade också 3-D-utskriftsteknik i noll gravitation som visar att det är möjligt att 3-D-skriva ut i rymden.

I större skala har vi sett hus som 3D-printas på jorden. På ett liknande sätt, månbasen kommer sannolikt att byggas med prefabricerade delar i kombination med storskalig 3D-utskrift.

Exempel på hur detta kan se ut kan ses på poster i 3-D printed habitat challenge, som startades av NASA 2005. Tävlingen syftar till att främja 3D-utskriftsteknik som behövs för att skapa hållbara bostadslösningar för jorden, månen, Mars och bortom.

Att leva på månen

Än så länge, vi har fokuserat på den tekniska möjligheten att bygga en månbas, men vi måste också överväga den långsiktiga effekten av månlevande på människor. Hittills, begränsade studier har genomförts för att undersöka den biologiska inverkan på människans fysiologi på cellnivå.

Vi vet att de mänskliga organen, vävnader och celler är mycket känsliga för gravitation, men en förståelse för hur mänskliga celler fungerar och regenererar saknas för närvarande.

Vad händer om astronauterna blir sjuka? Kommer medicin från jorden fortfarande att fungera? Om astronauter ska leva på månen, dessa grundläggande frågor måste besvaras.

I längden, 3-D bioprinting av mänskliga organ och vävnader kommer att spela en avgörande roll för att upprätthålla månuppdrag genom att möjliggöra robotoperationer. Ryssland demonstrerade nyligen den första 3D-bioskrivaren som fungerar under mikrogravitation.

Mot oändligheten och vidare

Kan Kina bygga en månbas? Absolut. Kan människor överleva på månen och andra planeter på lång sikt? Svaret på det är mindre tydligt.

Vad som är säkert är att Kina kommer att använda de kommande 10 till 15 åren för att utveckla den nödvändiga tekniska kapaciteten för att genomföra bemannade månuppdrag och sätta scenen för rymdutforskning.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.