Membangun tempat tinggal di Bulan membutuhkan biaya besar, salah satunya karena material harus dikirim dari Bumi. Untuk mengatasi tantangan tersebut, ilmuwan mengembangkan cara membuat komponen menggunakan debu Bulan buatan dan plastik daur ulang.
Penelitian yang dilakukan tim dari Concordia University, Kanada, menunjukkan bahwa campuran tanah Bulan simulasi dan plastik berkinerja tinggi dapat digunakan untuk mencetak berbagai benda menggunakan teknologi 3D printing. Hasilnya mencakup struktur penyerap benturan hingga kunci inggris.
Dikutip dari The Daily Galaxy, biaya pengiriman material ke Bulan disebut dapat mencapai lebih dari USD 1 juta per kilogram, bergantung pada estimasi yang digunakan. Karena itu, pemanfaatan sumber daya lokal menjadi salah satu strategi penting untuk mendukung misi antariksa jangka panjang.
Plastik Bekas Disulap Jadi Peralatan
Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Composites Part B: Engineering ini dilakukan oleh Farshad Malekpour dan Mehdi Hojjati. Mereka menggunakan polimer termoplastik berkinerja tinggi bernama poly(ether ketone ketone) (PEKK), yang dicampur dengan material simulasi tanah Bulan atau lunar regolith simulant.
Regolith merupakan lapisan debu dan pecahan batuan yang menutupi permukaan Bulan. Material ini berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan tambahan untuk membuat komponen di sana, sehingga kebutuhan membawa bahan dari Bumi dapat dikurangi.
Tim peneliti mendaur ulang PEKK dari komponen cetak sebelumnya, menghancurkannya menjadi serbuk, lalu mencampurnya dengan simulasi tanah Bulan. Campuran tersebut diolah menjadi filamen untuk printer 3D.
Hasilnya, mereka berhasil membuat sejumlah benda, termasuk kunci inggris dan struktur ringan yang dirancang untuk menyerap energi ketika mengalami benturan. Struktur tersebut dapat berubah bentuk saat menerima tekanan, sehingga berpotensi digunakan untuk membantu menyerap gaya saat pendaratan wahana antariksa.
Mehdi Hojjati, profesor di Departemen Teknik Mesin, Industri, dan Dirgantara Concordia University, menyebut penelitian ini sebagai salah satu upaya awal yang menggabungkan plastik antariksa daur ulang dengan material simulasi tanah Bulan dalam sistem produksi berulang.
"Penelitian ini merupakan salah satu yang pertama menunjukkan pendekatan manufaktur siklus tertutup yang menggabungkan daur ulang polimer berkinerja tinggi untuk keperluan antariksa dengan regolith Bulan," ujarnya.
Pendekatan closed-loop manufacturing tersebut memungkinkan material bekas dikumpulkan dan digunakan kembali, alih-alih dibuang setelah satu kali pemakaian.
Dalam percobaan, peneliti mendaur ulang PEKK sebanyak tiga kali tanpa menemukan penurunan signifikan pada sifat termal maupun mekanis plastik tersebut.
Penambahan material simulasi tanah Bulan juga membantu mengurangi penyusutan dan perubahan bentuk selama proses pemanasan. Hal ini penting karena fasilitas untuk mengolah ulang komponen di Bulan nantinya akan sangat terbatas.
Namun, campuran tersebut belum sempurna. Partikel mineral dalam regolith membuat material memiliki lebih banyak rongga kecil di bagian dalam, sehingga kompositnya lebih rapuh dibandingkan PEKK tanpa campuran. Karena itu, penelitian ini berfokus pada komponen yang dirancang untuk menyerap benturan, bukan langsung menjadikannya bahan utama bangunan permanen.
Ada pula batasan penting, eksperimen ini menggunakan tanah Bulan simulasi, bukan sampel regolith asli dari permukaan Bulan. Teknologi tersebut juga belum diuji langsung dalam kondisi lingkungan Bulan.
Meski masih tahap awal, penelitian ini menawarkan pendekatan untuk mengurangi ketergantungan misi antariksa pada pasokan material dari Bumi. Jika kelak dapat dikembangkan dan diuji di lingkungan sebenarnya, plastik bekas dan material lokal bisa membantu astronaut membuat serta menggunakan kembali peralatan selama menjalankan misi di Bulan.
Simak Video "Nyawang Bulan Hadirkan Ragam Budaya dan Kuliner dalam Satu Perayaan"
(rns/afr)