اعتمد رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية بشكل كامل تقريبًا على المواد المشحونة من الأرض للبحث العلمي والحياة اليومية، باستثناء المياه، التي يتم إعادة تدويرها من مياه الصرف الصحى فى المحطة.
ووفقا لما ذكره موقع "space"، يعمل العلماء على تطوير طرق لتصنيع الإمدادات خارج الأرض، حيث ويقول الخبراء إن النتائج النهائية ستساعد في تقليل تكاليف الطيران أثناء الرحلات بين الكواكب إلى القمر والمريخ وربما أبعد من ذلك.
يدرس العلماء كيفية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي تقنية شائعة لبناء الأشياء عن طريق مواد مختارة مثل البلاستيك المنصهر أو الزجاج أو المعدن في الجاذبية الصغرى، ويتصور العلماء أن هذا الجهد يمكن أن يساعد رواد الفضاء في بناء موارد مختلفة حسب الطلب يومًا ما، بدءًا من أجزاء المحطة الفضائية إلى الأقمار الصناعية النانوية، وحتى الأقمار الصناعية واسعة النطاق من مواد الكويكبات المستخرجة.
كما قد يكون من الممكن طباعة موائل ثلاثية الأبعاد على القمر والكواكب الأخرى أيضًا، مما يقلل في النهاية من عدد مهام إعادة إمداد البضائع الضرورية.
وقال جاكوب كوردونييه، الباحث الرئيسي للدراسة من جامعة وست فرجينيا، في بيان: "لا يمكن للمركبة الفضائية أن تحمل موارد غير محدودة، لذلك عليك الحفاظ على ما لديك وإعادة تدويره، والطباعة ثلاثية الأبعاد تتيح ذلك"، مضيفا "يمكنك طباعة ما تحتاجه فقط، مما يقلل من النفايات."
ووجد كوردونييه وفريقه أن رغوة ثاني أكسيد التيتانيوم، وهي المادة المستخدمة لبناء أجسام ثلاثية الأبعاد في هذه الحالة، تتسرب بشكل مختلف في الجاذبية الصغرى مقارنة بجاذبية الأرض، وسجلوا تلك الاختلافات، ويقول الباحثون إن هذه المعرفة ستكون مفيدة في تحديد كيفية تفاعل المعلمات المختلفة للطابعة، مثل سرعة البناء والضغط، في الجاذبية الصغرى.
وتم اختيار التيتانيوم لعدة أسباب، منها إنه خفيف الوزن وأكثر مقاومة للتآكل مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ، مما يعني أنه خيار فعال من حيث التكلفة لأشياء البناء ثلاثية الأبعاد في الفضاء، كما يحتوي القمر نفسه على معادن مثل التيتانيوم، مما يعني أن مستكشفي القمر في المستقبل قد يكونون قادرين على استخراج مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بهم مباشرة من الأرض.
وقد أكدت الأبحاث السابقة أن المناطق الموجودة على القمر وفيرة بخام التيتانيوم، وأن القليل من الصخور القمرية تحتوي على 10 أضعاف المعدن الثمين مقارنة بالكمية الموجودة في الصخور على الأرض.
