En Corea del sur se están fabricando simulaciones de los ladrillos de regolito lunar sinterizados por microondas más grandes del mundo
El reciente descubrimiento de recursos energéticos en la Luna, como el hielo de agua, ha vuelto a centrar el interés en su potencial como centro sostenible para la exploración espacial. La NASA también ha anunciado la misión Artemis, cuyo objetivo es la presencia humana a largo plazo en la superficie lunar. Sin embargo, la expansión de las infraestructuras, como la construcción de bases lunares, desempeña un papel vital.
Sin embargo, el transporte de materiales de construcción desde la Tierra hasta la superficie lunar a través de módulos de aterrizaje supone un coste significativo de 1,2 millones de dólares por kilogramo. El peso se traduce directamente en coste, lo que hace casi imposible el transporte de materiales de construcción de la Tierra a la Luna.
Fotografía e imagen de rayos X de un bloque sinterizado KLS-1 fabricado mediante un proceso optimizado. Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
Para resolver este problema, el Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción (KICT, Presidente Kim, Byung-Suk), ha desarrollado una tecnología para producir materiales de construcción utilizando recursos in situ de la Luna.
El recurso in situ más fácilmente disponible en la Luna es el regolito lunar, que es el suelo de la superficie lunar. Utilizar el regolito lunar puede suponer un ahorro de costes. Compuesto de partículas finas, el regolito lunar puede sinterizarse mediante calor. Sin embargo, en entornos espaciales, las consideraciones de eficiencia energética son cruciales para aplicar calor. Y las microondas son especialmente ventajosas en términos de eficiencia energética.
El equipo de investigación (Dr. Jangguen, Lee, Dr. Young-Jae, Kim, Dr. Hyunwoo, Jin) dirigido por el Dr. Hyu-Soung, Shin en la División de Investigación de Construcción Futura e Inteligente del KICT, utilizó la sinterización por microondas para producir bloques a partir de un simulante de regolito lunar calentándolo y compactándolo.
Cuando se utilizan microondas para calentar el regolito lunar, pueden formarse puntos calientes y fríos localizados. Estos puntos provocan fugas térmicas localizadas que dificultan el calentamiento uniforme y la sinterización. Para solucionar este problema, se estableció un programa de calentamiento escalonado con una temperatura y un tiempo de permanencia específicos. Además, el regolito lunar contiene sustancias volátiles, incluida el agua. El calentamiento de estos materiales volátiles puede provocar grietas internas durante la sinterización. El equipo de investigación mitigó la formación de grietas utilizando un simulante de regolito lunar precalentado en condiciones de vacío a 250°C.
Fotografía e imagen de rayos X de un bloque sinterizado KLS-1 fabricado mediante un proceso optimizado. Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
Para evaluar la integridad de los bloques sinterizados destinados a materiales de construcción, los bloques producidos se perforaron en lugares específicos. La densidad media, la porosidad y la resistencia a la compresión de las muestras perforadas fueron de aproximadamente 2,11 g/cm³, 29,23% y 13,66 MPa, respectivamente. Las desviaciones estándar correspondientes fueron de 0,03, 1,01 y 1,76, lo que confirma la homogeneidad de los bloques sinterizados.
El KICT ha conseguido la tecnología necesaria para producir materiales de construcción a partir del regolito lunar. El plan es validar esta tecnología en entornos espaciales. Verificándola en condiciones espaciales, podremos responder mejor a la creciente demanda de tecnología de construcción espacial».
El Dr. Shin declaró: «Muchos estudios anteriores sobre construcción espacial relacionados con la tecnología de sinterización por microondas han dado como resultado cuerpos sinterizados pequeños o heterogéneos». Expresó además sus planes de utilizar esta tecnología para diversas necesidades de construcción de infraestructuras en la superficie lunar en el futuro.
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