في مايو 2015 أعلنت ناسا بمشاركة المعهد الأمريكي “America Makes” عن مسابقة بقيمة 2.25 مليون دولار أمريكي لتصميم و بناء سكن بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمريخ.
الجزء الأول من المسابقة يتضمن التصميم المعماري ووضع تخيل يرتكز على استخدام الطباعة الثلاثية الأبعاد و سيتم التحكيم بين أفضل 30 تصميم و منح اجمالي جوائز بقيمة 50,000 دولار أمريكي
الجزء الثاني يختص باختيار المواد الملائمة للبناء بشرط أن تكون مواد طبيعية أو معاد تصنيعها ثم عمل نموذج كامل للمنشأ.
أعلنت نتائج مسابقة التصميم في سبتمبر الماضي و كان التصميم الفائز بالمركز الأول هو بيت الثلج المريخي “Mars Ice house”
تعتمد فكرة التصميم على المياة حيث أنها العنصر الرئيسي للحياة على الأرض كما أنها تعتمد على ما اكتشتفته ناسا من طبقات المياة المتجمدة تحت سطح المريخ تفوق الخمس ملايين كيلومتر مكعب و هو مايكفي لاغراق الكوكب بعمق 35 متر.
-مراحل البناء:
أول و أهم خطوة ستكون إختيار الموقع حيث سيعتمد على عدة عوامل منها منها أن يسمح المكان بوصول سهل للثلج تحت السطح بحيث يكون وجود الثلج على عمق من 20 سم الى 1 متر, مع درجة حرارة منخفضة تسمح بالتجمد طيلة العام المريخي . مع الوضع في الاعتبار اختيار تربة مناسبة للانشاء فوقها . أيضا من المهم اختيار مكان يتمتع باضاءة شمسية بأقصى قدر ممكن.و هناك مكان مقترح فعليا متوافر به هذة الشروط.
من المخطط أن يتم الهبوط على المريخ باستخدام مسبار بحجم يتوافق مع الحمولة المسموحة لكل من (Space X Falcon Heavy ) و ( NASA’s Space Launch System (SLS)) و كليهما تحت الاختبار و التجريب.
يتوقع عند هبوط المسبار فان الدفع الخلفي سيتسبب في ازالة الطبقة العلوية معرضا جزء من طبقة الثلج السفلية للتسامي مما سيخلف في النهاية حفرة بيضاوية كبيرة و هو ما حدث سابقا في 2008 مع المسبار فينكس (Mars Phoenix lander) و هذا بالطبع سيجنب المشروع احتياجه لعملية الحفر قبل طباعة القواعد.
سيتم اسقاط روبوتات مصممة خصيصا لتجميع الثلج وضغطه ستستكشف المكان المحيط لتجميع الثلج و تستخدمه لطباعة القاعدة الانشائية التي سيستقر عليها المسبار
بمجرد خروج الروبوتات ستبقى خارج المسبار لمنع نقل أي تلوث للداخل و ستستخدم قدراتها في الحفر لتجميع تراب المريخ و تستخرج المياة بينما يقوم الليزر الملحق بها بتقطيع الثلج تحت السطح.
كل الثلج سيتم صهره و تجميعه في خزانات لاستخدامه مستقبلا في الطباعة .
بعد طباعة القواعد سيتم تغطية الموقع بغشاء مقوى بالفايبر سيتم نشره بواسطة المسبار و تشكيله ليكون حائلا بين المسبار و جو المريخ الخارجي . هذا الغشاء الذي سيتم تصنيعه في الأرض سيكون ضروري جدا لحماية المبنى الثلجي حيث سيحافظ على الجليد من التسامي في الجو.
الخطوة التالية ستكون إضافة بوابات معادلة الضغط سيتم تصنيعها في الأرض و التأكد من سلامتها , بعدها تبدأ طباعة المبنى.
ستقوم الروبوتات المخصصة للطباعة بطباعة خليط من الماء و الفايبر و مادة صلبة تتمتع بكثافة قليلة تسمى ( aerogel ) في شكل حلقات لعمل الشكل النهائي للمبنى الذي سيكون شفاف ليسمح بمرور الضوء و معزول جيدا.
سيتم ضخ الخليط من فوهات ثلاثية ضيقة ستضمن أن أي تجمد سيتم أثناء الطباعة سيتم اذابته ثم اعادة تجميده لحظيا بفعل طاقة الصدمة.
سيتم استخدام اضافات السيليكا الليفية لتمنح الثلج مقاومة شد أكبر مما سيضمن سلامة المنشأ و طول عمره.
بعدها سيتم طباعة طبقة شفافة من مادة كارهة للماء (hydrophobic aerogel ( ستكون بين قشرة الثلج الداخلية و المساحة المخصصة للمعيشة لضمان ارتياح حراري, ايضا سيكون هناك طبقة عزل مكونة من مادة مسامية للحصول على حرارة داخلية تسمح بالمعيشة بدون صهر الهيكل الثلجي.
الخطوة النهائية ستكون زراعة النباتات داخل المسكن باستخدام نظام زراعة مائي سيعتمد في الأساس على المياة التي جمعتها الروبوتات و تم تخزينها , و ببعض المساعدة الميكانيكية ستستطيع هذة النباتات تحويل ثاني أكسيد الكربون بهواء المريخ الى الأكسجين اللازم للحياة البشرية.
و أخيرا ستكون الخطوة الأخيرة هي وصول المستكشفين الذين سيسكنون هذا المبنى.
إعداد : Mostafa Mohamed El-Ashmawy
المصادر:
http://sc.egyres.com/coP4v
