Debu dan batuan Bulan yang selama ini dianggap hambatan justru mulai dipandang sebagai bahan baku utama untuk membangun pangkalan di permukaan Bulan. Di University of Florida, para peneliti sedang menguji cara membentuk material lokal dengan sinar laser terfokus, sehingga kebutuhan membawa alat berat dari Bumi bisa ditekan.
Pendekatan ini menarik perhatian karena produksi di luar angkasa selalu dibatasi oleh ruang, bobot, dan biaya peluncuran. Jika teknologi tersebut matang, astronot tidak hanya mengandalkan kiriman suku cadang, tetapi juga dapat membuat komponen, alat, dan struktur dasar langsung di lokasi misi.
Laser yang membentuk tanpa menyentuh
Metode ini dikenal sebagai bentuk “laser origami” karena material dibentuk tanpa kontak langsung. Sinar laser memanaskan bagian tertentu secara sangat terfokus, lalu memicu tegangan internal yang membuat material melengkung ke bentuk yang diinginkan.
Cara kerja itu berbeda jauh dari manufaktur konvensional yang biasanya bergantung pada mesin besar, alat press, cetakan, dan perlengkapan berat. Di lingkungan antariksa, pendekatan seperti ini menjadi lebih relevan karena setiap kilogram muatan yang dibawa dari Bumi memiliki konsekuensi besar.
Karena tidak memerlukan cetakan maupun alat berat, laser forming dinilai lebih ringkas untuk kebutuhan manufaktur di ruang angkasa. Sistem semacam ini juga cocok ketika kapasitas angkut dan ruang penyimpanan sangat terbatas.
Debu Bulan diposisikan sebagai bahan konstruksi
Fokus utama riset ini adalah lunar regolith, yaitu debu dan batuan lepas yang menutupi permukaan Bulan. Material tersebut dipandang sangat penting untuk pembangunan basis Bulan karena membawa bahan konstruksi dari Bumi membutuhkan biaya besar.
Untuk menguji ide itu, salah satu kolaborator tim membuat kaca dari lunar soil simulant yang meniru sifat debu Bulan asli. Setelah itu, tim menerapkan proses laser forming dan berhasil membengkokkan kaca lunar tersebut ke bentuk baru.
Percobaan itu memperlihatkan bahwa material yang berasal dari sumber daya Bulan berpotensi diproses langsung di sana. Dengan pendekatan seperti ini, habitat, komponen infrastruktur, struktur pelindung, dan alat khusus dapat dibuat dari bahan lokal.
Arah riset untuk misi jangka panjang
Victoria M. Miller, associate professor di Department of Materials Science and Engineering University of Florida sekaligus peneliti di Astraeus Space Institute, memimpin riset tersebut. Temuan terbaru timnya telah dimuat di jurnal Lasers in Manufacturing and Materials Processing.
Tim juga menyoroti tantangan penting lain, yaitu memahami cara kerja laser forming dalam kondisi atmosfer yang berbeda. Hal ini relevan karena manufaktur di Bulan akan berlangsung hampir dalam vakum total, sementara misi masa depan dapat menghadapi lingkungan yang sangat berbeda dari kondisi di Bumi.
Miller menyebut salah satu aspek paling menjanjikan dari teknologi ini adalah fleksibilitasnya. Ia mengatakan timnya bisa membengkokkan hampir apa saja, dan sejauh ini belum ada material yang tidak bisa mereka bengkokkan, termasuk kaca.
Meski masih dalam tahap riset, pendekatan ini sejalan dengan tujuan besar banyak badan antariksa. Targetnya adalah membuat astronot mampu memproduksi apa yang mereka butuhkan saat dibutuhkan, dengan memanfaatkan sumber daya yang sudah tersedia di lokasi tujuan.
Jika pengembangannya berhasil, penjelajah Bulan di masa depan tidak perlu membawa setiap suku cadang dari Bumi. Mereka bisa membuat komponen baru sesuai kebutuhan dengan laser, material lokal, dan rekayasa yang tepat.