Space Bricks 24.06.2024, 10:45 Uhr

Häuser auf dem Mond: ESA druckt Legosteine aus Meteoritenstaub

In naher Zukunft soll der Mond dauerhaft besiedelt werden. Doch nicht alle Materialien, die für den Bau von Unterkünften oder Rampen benötigt werden, können auf den Erdtrabanten geflogen werden. Die ESA hat mit 3D-gedruckten Legosteinen aus 4,5 Milliarden Jahre altem Meteoritenstaub experimentiert.

Legostein aus Meteoritenstaub

Dieser Legostein aus Meteoritenstaub könnte die Blaupause für künftige Infrastruktur auf dem Mond liefern.

Foto: LEGO

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschafltler der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ließen sich vom Bau von Legosteinen inspirieren. Sie entwarfen Startrampen und Unterkünfte für Astronauten im Rahmen des Artemis-Programms. Um die Machbarkeit der Verwendung von Weltraummaterialien für den Bau zu erforschen, druckte das Team Lego-ähnliche Steine aus Meteoritenstaub in 3D. Sie testeten deren Eignung als Bausteine für verkleinerte Strukturen.

Gemeinsam mit der NASA hat die ESA verschiedene 3D-Drucktechnologien erforscht. Ziel war es, die Machbarkeit der Herstellung von Teilen aus Materialien zu prüfen, die auf dem Mond oder dem Mars vorkommen. Stereolithografie wurde bereits für kleine Teile genutzt, und großformatiger 3D-Druck für Gebäude. Die Herstellung von Bausteinen wurde bisher jedoch noch nicht versucht.

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Weltraummaterialien als Bausteine für Mondstrukturen

Die Herstellung eines Ziegelsteins aus Staub in einer Polymermatrix ist nicht besonders bahnbrechend. Dennoch dürften die bevorstehenden Tests wertvolle Erkenntnisse über die Stabilität und Haltbarkeit des Ziegelsteins unter den rauen Bedingungen des Weltraums liefern.

Die eigentlichen Strukturen werden später auf dem Mond mit lokal beschafften Materialien gebaut. Die erste Herausforderung bestand darin, herauszufinden, ob Materialien aus dem Weltraum zu brauchbaren Bausteinen verarbeitet werden können. Das Forschungsteam begann mit Experimenten im kleinen Maßstab.

Meteoriten simulierten den Mondstaub

Das wichtigste Material auf dem Mond ist Regolith. Die auf der Erde verfügbaren Proben stammen von den Apollo-Missionen und sind extrem begrenzt. Daher verwendete das Team Meteoriten, ein ähnliches Weltraummaterial. Sie zerkleinerten es zu Staub und mischten es mit einer kleinen Menge Polylactid und Regolith-Simulanz. Damit druckten sie Steine in 3D, die Legosteinen ähneln, und schufen so die ESA Space Bricks.

Der verwendete Meteorit ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt und wurde im Jahr 2000 in Nordwestafrika entdeckt. Technisch gesehen handelt es sich um ein brekziöses L3-6-Gestein. Es enthält verschiedene Elemente wie große Metallkörner, Einschlüsse, Chondren und andere Steinmeteoritenkomponenten.

Weltraumbausteine als Inspiration für zukünftige Baumeister

Die Ziegel ermöglichen es dem ESA-Team, hier auf der Erde mit verschiedenen Weltraumbautechniken zu experimentieren. „Niemand hat je ein Gebäude auf dem Mond errichtet. Wir müssen herausfinden, wie und woraus wir es bauen, denn wir können keine Materialien mitnehmen“, sagt Aidan Cowley, ESA-Wissenschaftsbeauftragter.

Cawley erklärt, dass sein Team gerne kreativ baut. Sie hatten die Idee, zu untersuchen, ob sich Weltraumstaub zu Steinen formen lässt, ähnlich wie Legosteine. Auf diese Weise können sie verschiedene Bautechniken ausprobieren. Die Steine sehen zwar rau aus, haben aber eine hohe Haftkraft.

ESA-Weltraumsteine werden in Lego-Stores ausgestellt

Die ESA-Weltraumsteine werden nun in Lego-Stores in den USA, Kanada, Großbritannien, Deutschland, Frankreich, Dänemark, Spanien und Australien sowie im Lego House in Billund, Dänemark, ausgestellt. In Deutschland werden die Steine in den Lego-Stores in München und Köln zu sehen sein. Die Ausstellung soll künftige Baumeister inspirieren und zeigen, wie der Bau von Legosteinen Herausforderungen jenseits der Erdatmosphäre bewältigen kann.

Daniel Meehan, kreativer Leiter der Lego-Gruppe, betonte die Auswirkungen der Legosteine auf die reale Welt. Diese gehen über das kreative Spiel hinaus. Er erwähnte die anhaltende Faszination für den Weltraum bei Kindern der Generation Alpha, von denen 87 % Interesse an der Erkundung neuer Planeten, Sterne und Galaxien zeigen.

„Das ESA-Team nutzt das Lego System-in-Play, um die Raumfahrt voranzutreiben,“ sagte Meehan. „Es zeigt den Kindern, dass der Himmel beim Bauen mit Legosteinen wirklich keine Grenzen kennt. Wir hoffen, dass es die Kinder dazu anregt, ihre eigenen Weltraumunterkünfte zu bauen.“

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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