Nationalgeographic.co.id - Planet Mars masih menjadi target utama dari misi pencarian hunian baru di luar Bumi. Tentu saja, banyak hal yang harus dipersiapkan agar dapat menunjang koloni manusia di Mars kelak. Salah satu yang paling penting adalah pemanfaatan sumber daya yang ada untuk membuat beberapa keperluan atau peralatan yang bisa digunakan.
Ketika sejumlah kecil simulasi batu Mars yang dihancurkan dicampur dengan paduan titanium membuat bahan berkinerja tinggi yang lebih kuat dalam proses pencetakan 3D. Tentu saja ini suatu hari nanti akan dapat digunakan di planet Mars untuk membuat alat atau bagian roket.
Bagian-bagiannya dibuat oleh para peneliti Washington State University dengan sedikitnya 5% hingga 100% regolit Mars. Regolit Mars adalah zat bubuk hitam yang dimaksudkan untuk meniru bahan anorganik berbatu yang ditemukan di permukaan planet merah.
“Sementara bagian dengan regolit Mars 5% kuat, bagian regolit 100% terbukti rapuh dan mudah retak. Bahkan bahan dengan kandungan regolit Mars yang tinggi akan berguna dalam membuat pelapis untuk melindungi peralatan dari karat atau kerusakan radiasi,” kata Amit Bandyopadhyay, penulis korespondensi pada studi yang hasilnya diterbitkan dalam International Journal of Applied Ceramic Technology. Makalah tersebut diberi judul "Martian regolith - Ti6Al4V composites via additive manufacturing."
"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," kata Bandyopadhyay, yang juga seorang profesor di Sekolah Teknik Mesin dan Material WSU. "Dan jika kita melupakan sesuatu, kita tidak bisa kembali untuk mengambilnya lagi."
Membawa material ke luar angkasa bisa sangat mahal. Misalnya, penulis mencatat biaya sekitar 54.000 dollar untuk pesawat ulang-alik NASA menempatkan hanya satu kilogram muatan ke orbit Bumi. Apa pun yang dapat dibuat di luar angkasa, atau di planet, akan menghemat berat dan uang. Belum lagi jika ada yang rusak, astronaut akan membutuhkan cara untuk memperbaikinya di lokasi.
Bandyopadhyay pertama kali mendemonstrasikan kelayakan ide ini pada tahun 2011. Ketika itu timnya menggunakan pencetakan 3D untuk membuat bagian dari regolit bulan, simulasi batu 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.
Bandyopadhyay, bersama mahasiswa pascasarjana Ali Afrouzian dan Kellen Traxel, melakukan penelitian ini menggunakan printer 3D berbasis bubuk untuk mencampur debu batuan Mars yang disimulasikan dengan paduan titanium. Logam yang sering digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa karena kekuatan dan sifat tahan panasnya.
Baca Juga: Sampel Batu Planet Mars akan Dibawa ke Bumi pada 2033, Apa Pentingnya?
Baca Juga: Di Planet Mars Ternyata Juga Ada Sampah, Sebuah Temuan Tak Terduga
Baca Juga: Mikroba Jenis Baru Ini Bantu Singkap Pembentukan Makhluk Hidup Mars
Sebagai bagian dari proses, laser bertenaga tinggi memanaskan bahan hingga lebih dari 2.000 derajat Celcius. Kemudian, campuran lelehan material regolith-keramik dan logam Mars mengalir ke platform bergerak yang memungkinkan para peneliti untuk membuat benda berbagai ukuran dan bentuk. Setelah bahan mendingin, para peneliti menguji kekuatan dan daya tahannya.
Bahan keramik yang terbuat dari 100% debu batu Mars retak saat didinginkan. Akan tetapi seperti yang ditunjukkan Bandyopadhyay, itu masih bisa menjadi pelapis yang bagus untuk perisai radiasi karena retakan tidak masalah dalam konteks itu. Sedangkan untuk sedikit debu Mars, campuran dengan 5% regolit, tidak hanya tidak retak atau menggelembung, tetapi juga menunjukkan sifat yang lebih baik daripada paduan titanium saja. Ini berarti bahan ini dapat digunakan untuk membuat potongan yang lebih ringan yang masih dapat menahan beban berat.
"Ini memberi Anda bahan yang lebih baik, kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, sehingga dapat tampil jauh lebih baik dalam beberapa aplikasi," katanya.
Studi ini hanyalah permulaan, kata Bandyopadhyay, dan penelitian di masa depan dapat menghasilkan komposit yang lebih baik menggunakan logam yang berbeda atau teknik pencetakan 3D.
"Ini membuktikan bahwa itu 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," pungkasnya.