Ajaib, Tanah Mars Mungkinkan Astronot Produksi Barang di Luar Angkasa

Tanah Mars dapat berfungsi sebagai bahan cetak tiga dimensi (3D) yang dapat digunakan untuk memproduksi barang-barang di Planet Merah.

Dalam serangkaian tes, Amit Bandyopadhyay, seorang profesor di Fakultas Teknik Mesin dan Material Universitas Negeri Washington, dan timnya menggunakan regolit Mars yang dihancurkan untuk menunjukkan kemampuannya sebagai bahan cetak 3D. Sebagai informasi, regolit Mars merupakan zat bubuk hitam yang dimaksudkan untuk meniru bahan anorganik berbatu yang ditemukan di permukaan Planet Merah.

"Di luar angkasa, pencetakan 3D adalah sesuatu yang harus terjadi jika kita ingin memikirkan misi berawak karena kita benar-benar tidak dapat membawa semuanya dari sini, dan jika kita melupakan sesuatu, kita tidak bisa kembali untuk mendapatkannya," kata Bandyopadhyay.

Selain mengatasi masalah logistik, peluang produksi berbagai barang Mars akan mengurangi biaya pengiriman material ke luar angkasa yang sangat mahal. Di pesawat ulang-alik misalnya, setiap kilogram muatan yang diangkut ke orbit Bumi menelan biaya 54.000 dolar AS atau sekitar Rp833 juta. Biayanya ini tentunya akan lebih tinggi secara eksponensial untuk mengirim pasokan ke Planet Merah. Selain menghemat biaya, ide untuk memproduksi suatu barang di luar angkasa akan memudahkan para astronot untuk memperbaiki potensi kerusakan di lokasi.

Ide ini pertama kali didemonstrasikan Bandyopadhyay pada tahun 2011 ketika timnya menggunakan pencetakan 3D untuk membuat suku cadang dari regolith bulan, simulasi batuan bulan yang dihancurkan, untuk NASA. Sejak itu, badan antariksa telah menggunakan teknologi tersebut, dan Stasiun Luar Angkasa Internasional memiliki printer 3D sendiri untuk memproduksi bahan yang dibutuhkan di lokasi dan untuk eksperimen. Sementara dalam eksperimen kali ini, para peneliti mencampurkan jumlah yang berbeda dari regolit Mars yang disimulasikan dengan paduan titanium, logam yang sering digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa karena kekuatan dan sifat tahan panasnya. Mereka juga mencoba membuat bahan cetak 3D dari regolith simulasi murni.

Para peneliti kemudian memanaskan bahan kering hingga 2.000 derajat Celcius dan kemudian menuangkan bahan yang telah dilelehkan ke dalam printer 3D untuk membuat bahan menjadi berbagai bentuk dan ukuran. Para peneliti menguji setiap objek untuk kekuatan dan daya tahan.

Studi yang diterbitkan dalam International Journal of Applied Ceramic Technology, berhasil menemukan bahwa campuran yang mengandung 5 persen regolit, lebih keras dan lebih kuat daripada paduan titanium saja, yang berarti dapat digunakan untuk membuat potongan yang lebih ringan yang masih dapat menahan beban berat. Sementara regolit murni juga retak saat didinginkan setelah dicetak, tetapi tim menyarankan itu dapat digunakan untuk lapisan pelindung radiasi, yang tidak akan terpengaruh oleh retakan.

Bandyopadhyay pun menegaskan bahwa studi ini baru permulaan, di mana penelitian di masa depan dapat menghasilkan komposit yang lebih baik menggunakan logam atau teknik pencetakan 3D yang berbeda.

"Ini membuktikan bahwa [pencetakan 3D dengan regolit] adalah mungkin, dan mungkin kita harus berpikir ke arah ini karena tidak hanya membuat bagian plastik yang lemah, tetapi bagian komposit logam-keramik yang kuat dan dapat digunakan untuk semua jenis bagian struktural," kata Bandyopadhyay dalam pernyataannya.