ICON en BIG: 3D printen op de maan

ICON, een bedrijf dat zich bezighoudt met ontwerpen en 3D-printen, heeft van NASA – samen met BIG – een contract gekregen voor de ontwikkeling van ontwerpsystemen voor de ruimte. Dit zal de geplande verkenning van de maan en verder ondersteunen. Lees hier alles over dit futuristische project.

ICON is een bedrijf dat gespecialiseerd is in geavanceerde bouwtechnologieën en grootschalig 3D-printen. In november 2022 kreeg het een contract van 57,2 miljoen dollar toegekend als onderdeel van NASA’s Small Business Innovation Research-programma. Hiermee kan het bedrijf zijn ruimtebouwtechnologie verder ontwikkelen en ook streven naar de eerste constructie op een andere planeet. Het idee is om ruimtegebaseerde constructiesystemen te onderzoeken en te ontwikkelen ter ondersteuning van de geplande verkenning van de maan.

ICON’s Olympus systeem is een multifunctioneel constructiesysteem voor grondstoffen van de maan en Mars die als bouwmateriaal kunnen worden gebruikt. Dit systeem zal de inspanningen van NASA en andere organisaties ondersteunen om een aanwezigheid op de maan te vestigen.

Jason Ballard, medeoprichter en CEO van ICON, zegt: „Om het paradigma van ruimteverkenning te veranderen van ‚heen en terug‘ naar ‚daar blijven‘, hebben we robuuste, veerkrachtige en breed inzetbare systemen nodig die gebruik kunnen maken van de lokale grondstoffen van de maan en andere planetaire lichamen. We zijn blij dat ons onderzoeks- en ontwikkelingswerk tot nu toe heeft aangetoond dat zulke systemen inderdaad mogelijk zijn en we kijken ernaar uit om deze mogelijkheid te realiseren. Het eindresultaat van dit contract zal de eerste structuur van de mensheid op een andere wereld zijn, en dat zal een heel bijzondere prestatie zijn.“

Volgens ICON hebben geavanceerd bouwen op aarde en in de ruimte veel gemeen. Het bedrijf is een pionier in de ontwikkeling van methoden en technologieën om bouwuitdagingen op te lossen. Deze variëren van betaalbare huisvesting tot leven op andere planeten. Als jong en groeiend bedrijf heeft ICON zich ten doel gesteld een revolutie teweeg te brengen in de bouwindustrie, zowel op aarde als in de ruimte.

Samen met NASA’s Artemis-programma wil ICON zijn hardware en software de ruimte in brengen met een maanzwaartekrachtsimulatievlucht. Door te werken met maanregolietmonsters van Apollo-missies en regolietsimulanten hoopt het bedrijf het beste mechanische gedrag voor maanzwaartekracht te bepalen. Deze bevindingen zullen helpen bij het identificeren van toekomstige ontwerpbenaderingen voor de maan voor „de bredere ruimtevaartgemeenschap“. Dit zou kritieke infrastructuur kunnen omvatten, zoals landingsplatforms, explosieschilden en wegen. Op de langere termijn zal kritieke infrastructuur helpen bij het opbouwen van een duurzame economie op de maan, wat uiteindelijk kan leiden tot maankolonisatie.

Additive manufacturing zal de sleutel zijn tot 3D-constructie in de ruimte. Bij deze vorm van 3D-printen wordt de printer aangestuurd door software. De printer brengt op zijn beurt het materiaal in precieze lagen aan om iets te bouwen. Het contract met ICON bouwt voort op de financiering die ICON en architectenbureau BIG in 2020 ontvingen om een manier te ontwikkelen om 3D-geprinte gebouwen te maken voor leven op de maan.

Met de NASA-financiering zal ICON zich richten op zijn Olympus-systeem, het eerste multifunctionele bouwsysteem voor de maan. NASA heeft verklaard dat het van plan is om van de maan de eerste plek in de buurt van de aarde te maken voor duurzame verkenning van het oppervlak. Voor een duurzame aanwezigheid op de maan is daarom meer nodig dan alleen raketten. Er is een robuuste infrastructuur nodig voor een betere bescherming tegen hitte, straling en micrometeorieten.

Daarnaast gaan de ICON-plannen voor het programma uit van een „leven van het land“-aanpak, d.w.z. gebruikmaken van materialen die op de maan worden gevonden. Deze inspanningen zijn gebaseerd op het idee om van de mensheid een ruimtevaartbeschaving te maken. Daartoe heeft ICON al ’s werelds eerste 3D-geprinte habitat ontwikkeld die het oppervlak van Mars simuleert. De „Mars Dune Alpha“, gefinancierd door Jacobs, ondersteund door NASA’s Space Technology Mission Directorate en ontworpen door architectenbureau BIG-Bjarke Ingels Group, bevindt zich in NASA’s Johnson Space Centre. Het zal helpen bij wetenschappelijke missies op lange termijn.

ICON werkt echter ook op de grond. Het bedrijf staat bekend om zijn geavanceerde 3D-printtechnologie voor de bouw van huizen. Het leverde in 2018 de eerste 3D-geprinte woningen in de VS op, gevolgd door woonprojecten in Mexico en kazernes voor het Amerikaanse leger en de luchtmacht. Dit 3D-printen is gebaseerd op de eigen Vulcan-technologie van het bedrijf, die wordt gebruikt om veerkrachtige en energiezuinige huizen te produceren. Omdat de huizen worden geprint in plaats van gebouwd, kunnen ze sneller worden gebouwd. Ze produceren ook minder afval en bieden meer ontwerpvrijheid.

De nieuwe, grote 3D-printer, die samen met NASA is ontwikkeld, zou naar de maan worden getransporteerd. Daar zou hij maanmaterialen kunnen gebruiken om de maanbasis te bouwen. Hierdoor zou het niet meer nodig zijn om bouwmaterialen naar de maan te transporteren. Het doel van ICON is om een robuust, veerkrachtig en breed inzetbaar systeem te creëren voor de bouw op andere planeten en manen.

Naast ICON en BIG werken ook andere architectenbureaus aan het bouwen op de maan. Zo hebben SOM en de European Space Agency een nederzetting ontworpen voor leven op de maan bestaande uit opblaasbare modules. Daarnaast heeft het Britse architectenbureau Foster + Partners onlangs een voorstel gepresenteerd voor het 3D-printen van gebouwen op de maan.

Lees meer: Kunnen 3D-printers ook helpen bij het toevoegen van verdiepingen aan woongebouwen?