Bouwen op de maan

De grond is beschikbaar, de fondsen zijn geregeld, dus binnen afzienbare tijd verreist op het terrein van Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) een vacuümkamer van vijftig kubieke meter waarin de omstandigheden op de maan in detail zijn na te bootsen. Het ultieme doel: een robot ontwerpen en testen die uit maanstof een gebouw optrekt.

‘Dit is nu nog heel fundamenteel onderzoek’, klinkt het bijna verontschuldigend uit de mond van onderzoeker Jangguen Lee bij de vacuümkamer van één kubieke meter waarover hij nu beschikt. ‘We gaan proberen de omstandigheden op de maan exact na te bootsen. Temperatuur, luchtdruk, de precieze samenstelling en deeltjesgrootte van het stof.’

Het is een ambitieus project voor een land dat pas in december 2018 zijn eerste satelliet, Korea Pathfinder Lunar Orbiter, in een baan om de maan wil hebben. In 2020 moet de eerste lander op de maan staan. Toch is het niet onlogisch dat civiel-technici zich er nu al tegenaan bemoeien, zegt onderzoeksleider Hyu-Soung Shin: ‘We praten hier veel over met Esa en Nasa. Zij hebben de kennis van de ruimte, wij van bouwtechnologie en robotica. Er bestaat nog weinig onderzoek naar bouwen op de maan.’

Lijm of sinteren

Zodra de omstandigheden perfect zijn nagebootst kan het onderzoeksteam aan de slag met verschillende bouwmethoden. Eén mogelijkheid, ook al door ESA geopperd, is 3D-printen. Daarvoor is echter een hechtmiddel nodig om het losse maanstof te binden. Cement is daarvoor bij gebrek aan water geen optie, dus zijn polymeren in beeld. Die lijm zou voor ieder project afzonderlijk vanaf de aarde aangevoerd moeten worden.

Jangguen Lee en Hyu-Soung Shin: ‘Ruimtevaart is tegenwoordig minder een competitie tussen landen. Daarom is ook voor Korea een rol weggelegd.’

Een alternatief zou sinteren kunnen zijn, want maanstof is rijk aan ijzer. Sinteren kost veel energie, die alleen door zonnepanelen ter plekke opgewekt kan worden. Die panelen moeten ook aangevoerd worden, maar slechts eenmalig. Wel moet je ze dan stofvrij kunnen houden, iets wat in de nieuwe vacuümkamer ook getest zal worden. KICT ontwikkelt ook een grondboor om de bodemgesteldheid in kaart te kunnen brengen.

Wat er precies naar de maan gaat en wanneer zal afhankelijk zijn van het beschikbare plek en gewicht op een komende maanmissie. Shin: ‘Denk aan een grote doos waarmee we ter plekke op kleine schaal kunnen testen of het sinteren lukt.’

En als het niet lukt? ‘Dan hebben we in elk geval veel kennis verworven over bouwen onder extreme omstandigheden’, zegt Lee. ‘Die kennis komt ook op aarde van pas, bijvoorbeeld in de woestijn of op Antarctica.’