Realizzare elementi strutturali per la costruzione di basi lunari, mediante un approccio di stampa 3D che utilizza leganti cementizi formulati a partire da suoli lunari (regoliti), secondo il principio dello sfruttamento di materie prime disponibili in loco.

E’ l’obiettivo del progetto GLAMS (Geopolimeri per Additive Manufacturing e Monitoraggio Lunare) finanziato con oltre 400.000 euro dall’Agenzia Spaziale Italiana dopo essere risultato vincitore del bando “Giornate della ricerca accademica spaziale”, classificandosi al primo posto nell’area tematica “Materiali Avanzati”.

Coordinato dal Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali "Giuseppe Colombo" (CISAS) - in partnership con l’Istituto di Chimica della Materia Condensata e di Tecnologie per l'Energia del CNR (ICMATE) con sede a Genova e WASP, azienda italiana leader nel settore della stampa 3D – vede come responsabile scientifico il professor Luca Valentini del Dipartimento di Geoscienze, mentre il professor Carlo Bettanini e la dottoressa Giorgia Franchin del Dipartimento di Ingegneria Industriale sono i leader di specifici work package.

Il team di ricerca intende ottimizzare il “cemento lunare” formulato a partire dalla regolite, tenendo conto delle specificità delle condizioni ambientali del satellite, tra cui le elevate escursioni termiche, le condizioni di ridotta gravità e pressione atmosferica e l’impatto di micro-meteoriti. L’utilizzo di materiale reperibile in loco permetterà di minimizzare i costi e l’impatto ambientale dovuti al trasporto di materie prime dal pianeta Terra alla Luna. E il vantaggio della stampa 3D è che consentirà di replicare le proprietà della regolite lunare senza distruggere i campioni che sono stati portati sulla Terra durante le missioni Apollo.

A tal fine, gli elementi strutturati verranno realizzati mediante un processo produttivo che consentirà di realizzare materiali con struttura macro-porosa, capace di conferire eccellenti proprietà di isolamento termico, con la finalità di mitigare il degrado dovuto ai cicli gelo-disgelo causato dalle estreme variazioni di temperatura. Inoltre, all’interno delle unità strutturali verranno integrati opportuni sensori per il monitoraggio di impatti micro-meteoritici.

“La nostra idea è evitare di trasportare cemento Portland dalla Terra alla Luna e utilizzare la regolite lunare che è disponibile direttamente sul suolo del nostro satellite. I vantaggi sono due: da un lato è possibile minimizzare l’impatto economico e ambientale derivante dalle operazioni di trasporto e dall’altro riusciamo a ridurre le emissioni di CO2 collegate alla produzione di cemento Portland”, spiega il professor Luca Valentini.

L’auspicio è che i risultati del progetto GLAMS possano contribuire a soddisfare le esigenze delle agenzie spaziali che prevedono, entro il prossimo decennio, di realizzare missioni spaziali finalizzate a costruire habitat lunari che possano ospitare insediamenti umani semi-permanenti.