De todas las maravillas representadas en los libros y películas de ciencia ficción, una de las más interesantes es la máquina que hace todo lo que necesita o desea. Simplemente ingrese un plan detallado o presione el botón para los elementos programados en la máquina: los diales giran, la máquina zumba y sale lo que solicitó. La tecnología nos da la lámpara de Aladino. Un dispositivo práctico que encontrará muchos usos.
Todavía no estamos allí, pero ya existen versiones crudas de máquinas tan imaginarias. Estas máquinas se llaman generadores de "prototipos rápidos" o impresoras tridimensionales. Toman información digitalizada sobre las dimensiones y la forma de un objeto y usan esos datos para controlar a un fabricante que recrea el objeto usando una variedad de materiales diferentes. Típicamente, estas máquinas usan plásticos fáciles de moldear y resinas epoxi, pero en principio, cualquier material podría usarse para crear prácticamente cualquier objeto.
¿Cuál es la relevancia de esta tecnología para los vuelos espaciales y la Luna? Uno de los objetos clave del retorno lunar es aprender a usar los recursos materiales y energéticos de la Luna para crear nuevas capacidades. Hasta la fecha, hemos centrado nuestra atención en materias primas simples como el regolito a granel (suelo) y el agua que se encuentra en los polos. Tiene sentido limitar inicialmente nuestras ambiciones de utilización de recursos a materiales simples que sean útiles y relativamente masivos, que actualmente tienen esos costos de transporte asesinos cuando se entregan desde la Tierra. El regolito a granel tiene muchos usos diferentes, como el blindaje (por ejemplo, bermas de explosión de escape de cohetes), así como materia prima para estructuras de superficie simples.
Sin embargo, una vez que estamos en la Luna y hemos satisfecho las necesidades básicas de la vida, podemos comenzar a experimentar con la fabricación y el uso de productos más complejos. En efecto, los habitantes de la Luna comenzarán a crear partes y elementos más complicados a partir de lo que encuentren a su alrededor, justo afuera de su puerta. Las técnicas de impresión tridimensional nos permitirán descubrir qué hace que la vida fuera del planeta sea más fácil y productiva. Experimentaremos utilizando los materiales locales para mantener y reparar equipos, construir nuevas estructuras y finalmente comenzar la fabricación fuera del planeta.
Durante las primeras etapas de la habitación lunar, se traerán materiales y equipos de la Tierra. Con el uso continuo, particularmente en el duro ambiente de la superficie lunar, ocurrirán averías. Aunque inicialmente usaremos piezas de repuesto de la Tierra, para estructuras simples y sin complicaciones que se necesitan rápidamente, una impresora tridimensional puede hacer piezas de reemplazo utilizando materiales de recursos locales que se encuentran cerca del puesto avanzado. La mayoría de las impresoras 3-D existentes en la Tierra usan plásticos y materiales relacionados (que son compuestos complejos a base de carbono, en su mayoría derivados del petróleo), pero algunos procesamientos han usado concreto, que se puede hacer en la Luna a partir de regolito tamizado y agua. Además, también sabemos que el regolito se puede fusionar en cerámica usando microondas, por lo que las actividades de creación rápida de prototipos en la Luna eventualmente pueden encontrar que el material particulado parcialmente fundido en vidrio es otra forma de crear objetos útiles.
La superficie lunar es una buena fuente de material y energía útil para crear una amplia variedad de objetos. Mencioné cerámica y agregados simples, pero además, una variedad de metales (incluyendo hierro, aluminio y titanio) están disponibles en la Luna. El silicio para fabricar componentes electrónicos y células solares es abundante en la Luna. Ya se han imaginado y prototipado diseños para rovers robóticos que literalmente fusionan la superficie superior in situ del regolito lunar en células solares productoras de electricidad. ¡Podemos externalizar trabajos de energía solar a la Luna!
Estos desarrollos técnicos conducen a posibilidades alucinantes. En la década de 1940, el matemático John von Neumann imaginó lo que llamó "autómatas autorreplicantes", pequeñas máquinas que podían procesar información para reproducirse a velocidades exponenciales. Curiosamente, el propio von Neumann pensó en la idea de usar tales autómatas en el espacio, donde tanto la energía como los materiales son (literalmente) ilimitados. Una máquina que contiene la información y la capacidad de reproducirse puede ser, en última instancia, la herramienta que la humanidad necesita para "conquistar" el espacio. Las hordas de robots reproductores podrían preparar un planeta para la colonización, así como proporcionar refugios y hábitats seguros.
Podemos experimentar en la Luna con máquinas autorreplicantes porque contiene los recursos materiales y energéticos necesarios. Por supuesto, en el corto plazo, simplemente usaremos esta nueva tecnología para crear repuestos y quizás objetos simples que encontremos que satisfagan nuestras necesidades inmediatas y utilitarias. Pero cosas como esta tienen la costumbre de evolucionar mucho más allá de su uso previsto inicial, y a menudo en direcciones que no esperamos; No somos lo suficientemente inteligentes como para imaginar lo que no sabemos. La tecnología de impresión tridimensional hará que la habitación de la Luna, nuestro vecino más cercano en el espacio, sea más fácil y productiva. Incluso ahora, los ex trabajadores creativos de la NASA han encontrado una manera de hacer que esta tecnología valga la pena. En el futuro, tal vez sus talentos podrían aplicarse para hacer de la Luna un segundo hogar para la humanidad.
Nota: La imagen al comienzo de esta publicación es un modelo del polo norte lunar, hecho con una impresora tridimensional y datos de altimetría láser LRO por Howard Fink de la Universidad de Nueva York. La escala del modelo es de unos 30 cm de ancho.
