Dari semua keajaiban yang digambarkan dalam buku dan film fiksi ilmiah, salah satu yang paling menarik adalah mesin yang membuat apa pun yang Anda butuhkan atau inginkan. Cukup masukkan rencana terperinci, atau tekan tombol untuk item yang diprogram ke dalam mesin - putar cepat, mesin mengeluarkan dan mengeluarkan apa yang Anda minta. Teknologi memberi kita Aladin's Lamp. Perangkat praktis yang akan menemukan banyak kegunaan.
Kita belum sampai di sana tetapi versi kasar dari mesin yang dibayangkan seperti itu sudah ada. Mesin-mesin ini disebut generator "prototipe cepat" atau printer tiga dimensi. Mereka mengambil informasi digital tentang dimensi dan bentuk suatu objek dan menggunakan data itu untuk mengontrol perakit yang menciptakan kembali objek menggunakan berbagai bahan yang berbeda. Biasanya, mesin ini menggunakan plastik yang mudah dicetak dan resin epoksi tetapi pada prinsipnya, bahan apa pun dapat digunakan untuk membuat hampir semua objek.
Apa relevansi teknologi ini dengan spaceflight dan ke Bulan? Salah satu objek kunci dari pengembalian bulan adalah mempelajari cara menggunakan sumber daya material dan energi Bulan untuk menciptakan kemampuan baru. Sampai saat ini, kami telah memfokuskan perhatian kami pada bahan baku sederhana seperti regolith massal (tanah) dan air yang ditemukan di kutub. Masuk akal untuk awalnya membatasi ambisi pemanfaatan sumber daya kami untuk bahan-bahan sederhana yang berguna dan relatif besar, yang saat ini memiliki biaya transportasi pembunuh ketika dikirim dari Bumi. Regolith curah memiliki banyak kegunaan yang berbeda, seperti perisai (mis. Berm ledakan roket ledakan) serta bahan baku untuk struktur permukaan sederhana.
Namun, begitu kita berada di Bulan dan telah memenuhi kebutuhan dasar kehidupan, kita dapat mulai bereksperimen dengan membuat dan menggunakan produk yang lebih kompleks. Akibatnya, penduduk Bulan akan mulai membuat bagian dan barang yang lebih rumit dari apa yang mereka temukan di sekitar mereka, tepat di luar pintu mereka. Teknik-teknik pencetakan tiga dimensi akan memungkinkan kita menemukan apa yang membuat kehidupan di luar planet lebih mudah dan lebih produktif. Kami akan bereksperimen dengan menggunakan bahan-bahan lokal untuk memelihara dan memperbaiki peralatan, membangun struktur baru, dan akhirnya memulai produksi di luar planet.
Selama tahap awal hunian bulan, material dan peralatan akan dibawa dari Bumi. Dengan penggunaan berkelanjutan, terutama di lingkungan permukaan bulan yang keras, kerusakan akan terjadi. Meskipun pada awalnya kita akan menggunakan suku cadang dari Bumi, untuk struktur sederhana tanpa rumit yang diperlukan dengan cepat, printer tiga dimensi dapat membuat suku cadang pengganti menggunakan bahan sumber daya lokal yang ditemukan di dekat pos terdepan. Sebagian besar printer 3-D yang ada di Bumi menggunakan plastik dan bahan terkait (yang merupakan senyawa berbasis karbon kompleks, sebagian besar berasal dari minyak bumi) tetapi beberapa pemrosesan telah menggunakan beton, yang dapat dibuat di Bulan dari regolith dan air yang diayak. Selain itu, kita juga tahu bahwa regolith dapat digabungkan menjadi keramik menggunakan gelombang mikro, sehingga aktivitas prototyping yang cepat di Bulan pada akhirnya mungkin menemukan bahwa melelehkan sebagian partikel menjadi kaca adalah cara lain untuk membuat objek yang bermanfaat.
Permukaan bulan adalah sumber bahan dan energi yang berguna untuk menciptakan berbagai objek. Saya menyebutkan keramik dan agregat sederhana, tetapi selain itu, berbagai logam (termasuk besi, aluminium, dan titanium) tersedia di Bulan. Silikon untuk membuat komponen elektronik dan sel surya berlimpah di Bulan. Desain untuk robot penemu yang benar-benar menyatukan permukaan atas yang ada di tempat lunar regolith menjadi sel surya penghasil listrik telah dibayangkan dan ditiru. Kita bisa mengalihdayakan pekerjaan energi surya ke Bulan!
Perkembangan teknis ini mengarah pada kemungkinan yang membingungkan. Kembali pada tahun 1940-an, ahli matematika John von Neumann membayangkan apa yang disebutnya "self-replicating automata, " mesin kecil yang dapat memproses informasi untuk mereproduksi diri mereka sendiri pada tingkat eksponensial. Yang menarik, von Neumann sendiri memikirkan ide untuk menggunakan automata semacam itu di ruang angkasa, di mana energi dan material (secara harfiah) tidak terbatas. Sebuah mesin yang berisi informasi dan kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri mungkin pada akhirnya menjadi alat yang dibutuhkan umat manusia untuk "menaklukkan" ruang. Gerombolan robot yang mereproduksi dapat mempersiapkan planet untuk kolonisasi serta menyediakan tempat berlindung dan habitat yang aman.
Kita dapat bereksperimen di Bulan dengan mesin replikasi diri karena mengandung bahan dan sumber daya energi yang diperlukan. Tentu saja, dalam jangka pendek, kami hanya akan menggunakan teknologi baru ini untuk membuat suku cadang dan mungkin benda-benda sederhana yang kami temukan memenuhi kebutuhan langsung dan utilitarian kami. Tetapi hal-hal seperti ini memiliki kebiasaan untuk berkembang jauh melampaui penggunaan awal yang mereka bayangkan, dan seringkali ke arah yang tidak kita harapkan; kita tidak cukup pintar untuk membayangkan apa yang tidak kita ketahui. Teknologi pencetakan tiga dimensi akan membuat tempat tinggal Bulan - tetangga terdekat kita di ruang angkasa - lebih mudah dan lebih produktif. Bahkan sekarang, mantan pekerja NASA yang kreatif telah menemukan cara untuk membuat teknologi ini terbayar. Di masa depan, mungkin bakat mereka dapat diterapkan untuk menjadikan Bulan sebagai rumah kedua bagi umat manusia.
Catatan: Gambar di awal tulisan ini adalah model kutub utara bulan, dibuat menggunakan printer tiga dimensi dan data altimetri laser LRO oleh Howard Fink dari New York University. Skala model adalah sekitar 30 cm.
