Para peneliti di University of Florida sedang menguji cara baru untuk membuat komponen di Bulan tanpa harus membawa banyak peralatan berat dari Bumi. Teknik ini disebut sebagai bentuk “laser origami” karena memakai sinar laser terfokus untuk membentuk material tanpa menyentuhnya.
Pendekatan ini menarik perhatian karena bisa memangkas kebutuhan alat, suplai, dan volume muatan untuk misi luar angkasa jangka panjang. Jika berkembang lebih jauh, astronot berpeluang membuat alat, suku cadang, hingga struktur dasar langsung di lokasi misi dengan bahan yang sudah tersedia di sana.
Mengapa manufaktur biasa sulit dibawa ke Bulan
Produksi konvensional di Bumi bergantung pada alat besar, mesin press, cetakan, dan perlengkapan berat lain untuk membentuk material menjadi komponen berguna. Sistem seperti itu efektif di Bumi, tetapi jadi jauh lebih rumit saat harus dibawa ke luar angkasa.
Setiap kilogram yang diluncurkan ke orbit memerlukan biaya, dan pengiriman mesin dalam jumlah besar ke Bulan atau Mars menjadi semakin tidak praktis. Karena itu, laser forming menawarkan pendekatan berbeda dengan memanfaatkan panas laser yang sangat terfokus untuk menciptakan tegangan internal terkontrol di dalam material.
Proses itu membuat material melengkung ke bentuk yang diinginkan tanpa tekanan fisik langsung. Karena tidak membutuhkan kontak langsung, alat berat, atau cetakan, metode ini dinilai lebih cocok untuk sistem manufaktur di ruang angkasa.
Victoria M. Miller, associate professor di Department of Materials Science and Engineering University of Florida sekaligus peneliti di Astraeus Space Institute, memimpin riset ini. Temuan terbaru timnya telah dipublikasikan di jurnal Lasers in Manufacturing and Materials Processing.
Potensi memanfaatkan debu Bulan
Salah satu fokus terkuat dari riset ini adalah lunar regolith, yakni debu dan batuan lepas yang menutupi permukaan Bulan. Material ini sudah lama dipandang sebagai sumber daya penting untuk pembangunan basis Bulan karena membawa bahan konstruksi dari Bumi sangat mahal.
Untuk menguji konsep tersebut, salah satu kolaborator tim membuat kaca dari lunar soil simulant, yaitu material rekayasa yang meniru sifat debu Bulan asli. Setelah itu, tim menerapkan proses laser forming dan berhasil membengkokkan kaca lunar itu ke bentuk baru.
Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa material yang berasal dari sumber daya Bulan berpotensi diproses dan dimodifikasi langsung di sana. Kemampuan itu dapat mendukung pembangunan habitat, komponen infrastruktur, struktur pelindung, dan alat khusus memakai bahan lokal alih-alih pasokan impor.
Relevan bukan hanya untuk Bulan
Studi terbaru tim juga menyoroti tantangan lain, yaitu memahami bagaimana laser forming bekerja di bawah kondisi atmosfer yang berbeda. Isu ini penting karena manufaktur di Bulan akan berlangsung hampir dalam vakum total, sementara misi masa depan bisa menghadapi lingkungan yang sangat berbeda dari kondisi di Bumi.
Peneliti menilai pemahaman soal kondisi itu akan membantu menentukan cara kerja sistem manufaktur berbasis laser di luar angkasa. Miller menyebut salah satu aspek paling menjanjikan dari teknologi ini adalah fleksibilitasnya.
“Yang paling saya antusias adalah bahwa kami bisa membengkokkan hampir apa saja,” katanya. Ia menambahkan bahwa sejauh ini belum ada material yang tidak bisa mereka bengkokkan, termasuk kaca.
Meski masih berada di tahap riset, pendekatan ini sejalan dengan tujuan besar banyak badan antariksa. Tujuannya adalah membuat astronot mampu memproduksi apa yang mereka butuhkan saat dibutuhkan, dengan memanfaatkan sumber daya yang sudah ada di lokasi tujuan.
Jika pengembangannya berhasil, penjelajah Bulan di masa depan mungkin tidak perlu membawa setiap suku cadang dari Bumi. Mereka bisa membuat komponen baru sesuai kebutuhan dengan laser, material lokal, dan rekayasa yang tepat.
