Dari semua keajaiban yang digambarkan dalam buku dan filem fiksyen sains, salah satu yang paling menarik ialah mesin yang membuat apa sahaja yang anda perlukan atau inginkan. Hanya masukkan pelan terperinci, atau tolak butang untuk item yang diprogramkan ke mesin - memutar cepat, mesin hums dan keluar muncul apa yang anda minta. Teknologi memberi kita lampu Aladdin. Peranti berguna yang akan menemui banyak kegunaan.
Kami tidak lagi ada tetapi versi kasar mesin bayangkan sedemikian sudah wujud. Mesin ini dipanggil penjana "prototaip pesat" atau pencetak tiga dimensi. Mereka mengambil maklumat digital mengenai dimensi dan bentuk objek dan menggunakan data tersebut untuk mengawal fabrikasi yang membuat objek tersebut menggunakan pelbagai bahan yang berbeza. Biasanya, mesin ini mudah digunakan untuk membentuk plastik dan resin epoksi tetapi pada prinsipnya, bahan apa pun boleh digunakan untuk membuat hampir apa-apa objek.
Apakah perkaitan teknologi ini kepada spaceflight dan Bulan? Salah satu objek utama pulangan lunar adalah mempelajari cara menggunakan sumber bahan dan tenaga Bulan untuk mewujudkan keupayaan baru. Sehingga kini, kami telah memberi tumpuan kepada bahan mentah yang mudah seperti regolit pukal (tanah) dan air yang terdapat di kutub. Adalah masuk akal untuk mula mengehadkan cita-cita penggunaan sumber kami kepada bahan mudah yang berguna dan relatif besar, yang pada masa ini mempunyai kos pengangkutan pembunuh apabila dihantar dari Bumi. Regolith pukal mempunyai banyak kegunaan yang berbeza, seperti perisai (contohnya, letupan rok letupan roket) serta bahan mentah untuk struktur permukaan mudah.
Walau bagaimanapun, sebaik sahaja kita berada di Bulan dan memenuhi keperluan asas kehidupan, kita boleh mula membuat percubaan dengan membuat dan menggunakan produk yang lebih kompleks. Sebenarnya, penduduk Bulan akan mula membuat bahagian-bahagian dan barang-barang yang lebih rumit daripada apa yang mereka dapati di sekeliling mereka, tepat di luar pintu mereka. Teknik percetakan tiga dimensi akan membolehkan kita mengetahui apa yang menjadikan kehidupan di luar planet lebih mudah dan lebih produktif. Kami akan membuat percubaan dengan menggunakan bahan tempatan untuk mengekalkan dan membaiki peralatan, membina struktur baru, dan akhirnya memulakan pembuatan di luar planet.
Semasa peringkat awal kediaman bulan, bahan dan peralatan akan dibawa dari Bumi. Dengan penggunaan berterusan, terutamanya dalam persekitaran permukaan lunar yang keras, kerosakan akan berlaku. Walaupun pada mulanya kami akan menggunakan alat ganti dari Bumi, untuk struktur mudah sederhana yang diperlukan dengan cepat, pencetak tiga dimensi boleh membuat bahagian pengganti menggunakan bahan sumber tempatan yang terdapat berhampiran pos. Kebanyakan pencetak 3-D yang ada di Bumi menggunakan plastik dan bahan-bahan yang berkaitan (yang merupakan sebatian berasaskan karbon kompleks, kebanyakannya berasal dari petroleum) tetapi beberapa pemprosesan telah menggunakan konkrit, yang boleh dibuat pada Bulan dari regolith sieved dan air. Di samping itu, kita juga tahu bahawa regolit boleh disatu menjadi seramik dengan menggunakan gelombang mikro, aktiviti prototaip yang begitu pantas pada Bulan akhirnya dapat menemukan bahawa bahan partikulat yang mencairkan sebahagian ke dalam kaca adalah cara lain untuk membuat objek berguna.
Permukaan lunar adalah sumber bahan dan tenaga yang baik untuk menghasilkan pelbagai objek. Saya menyebut seramik dan agregat mudah, tetapi tambahan pula, pelbagai jenis logam (termasuk besi, aluminium dan titanium) boleh didapati di Bulan. Silikon untuk membuat komponen elektronik dan sel suria banyak di Bulan. Reka bentuk untuk peluru robotik yang secara literal menggabungkan permukaan atas lunar regolith ke dalam sel solar yang menghasilkan elektrik telah dibayangkan dan prototaip. Kita boleh menggunakan tenaga solar untuk bulan!
Perkembangan teknikal ini membawa kepada kemungkinan yang membosankan. Kembali pada tahun 1940-an, ahli matematik John von Neumann membayangkan apa yang dia sebut "automata mereplikasi diri, " mesin kecil yang dapat memproses maklumat untuk menghasilkan semula dirinya pada kadar eksponen. Menariknya, von Neumann sendiri berfikir tentang idea menggunakan automata tersebut di angkasa, di mana kedua-dua tenaga dan bahan-bahan (secara harfiah) tidak terhad. Mesin yang mengandungi maklumat dan keupayaan untuk membiak dirinya sendiri akhirnya boleh menjadi alat kemanusiaan yang perlu "menakluk" ruang. Gerombolan robot yang menghasilkan semula boleh menyediakan sebuah planet untuk penjajahan serta menyediakan tempat tinggal dan habitat yang selamat.
Kita boleh mencuba pada Bulan dengan mesin mereplikasi diri sendiri kerana ia mengandungi sumber bahan dan tenaga yang diperlukan. Sudah tentu, dalam jangka terdekat, kami hanya akan menggunakan teknologi baru ini untuk membuat alat ganti dan mungkin objek mudah yang kami dapati memenuhi keperluan langsung dan utilitarian kami. Tetapi perkara-perkara seperti ini mempunyai tabiat yang berkembang jauh melebihi penggunaan awal yang dibayangkan, dan sering dalam arah yang tidak kita harapkan; kita tidak cukup pintar untuk membayangkan apa yang kita tidak tahu. Teknologi pencetakan tiga dimensi akan menjadikan kediaman Bulan - jiran terdekat kita di angkasa - lebih mudah dan lebih produktif. Malah sekarang, bekas pekerja NASA yang kreatif telah menemui cara untuk menjadikan teknologi ini membayar. Di masa depan, mungkin bakat mereka boleh digunakan untuk menjadikan Bulan sebagai rumah kedua kepada manusia.
Nota: Imej pada awal jawatan ini adalah model tiang utara bulan, dibuat menggunakan pencetak tiga dimensi dan data altimetri laser LRO oleh Howard Fink dari Universiti New York. Skala model adalah kira-kira 30 cm di seluruh.
