Uno de los principales desafíos relacionados con la exploración espacial es el desarrollo de tecnologías de producción capaces de explotar los pocos recursos disponibles en entornos extraterrestres. La impresión láser 3-D del polvo lunar puede ser la respuesta a tales preguntas. La reducción de los costos elevados de la cadena de suministro y los tiempos relacionados con la exploración espacial fueron algunos de los principales impulsores que reunieron la investigación conjunta en nombre del Departamento de Ingeniería Mecánica y el Departamento de Ciencia y Tecnología Aeroespacial del Politecnico di Milano sobre la viabilidad de 3-D imprimir un simulante de regolito lunar (NU-LHT-2M).

La fabricación aditiva o los sistemas de impresión 3-D pueden permitir la realización de componentes cuando sea necesario, empleando recursos disponibles localmente y mediante una conversión directa de la geometría CAD digital al objeto final. La impresión 3-D puede permitir así la fabricación de estructuras ligeras, con rendimiento mejorado (intercambio de calor, Resistencia al impacto, etc.) y una mayor fiabilidad debido a reducciones significativas en el número de componentes.

La investigación fue coordinada por la profesora Bianca Maria Colosimo, (Departamento de Ingeniería Mecánica), y se llevó a cabo con el apoyo de la Agencia Espacial Italiana (ASI) y la Agencia Espacial Europea (ESA). El proyecto contó con la colaboración de un equipo del Departamento de Ingeniería Mecánica que trabajó en el desarrollo de la impresora láser 3-D dirigida por la profesora Barbara Previtali con el apoyo del Dr. Ali Gökhan Demir, Leonardo Caprio y Eligio Grossi (Departamento de Ingeniería Mecánica), quien desarrolló el prototipo de impresora de rayo láser 3D. Al mismo tiempo, un equipo del Departamento de Ciencia y Tecnología Aeroespacial compuesto por la Prof. Michéle Lavagna, El profesor Giuseppe Sala y Lorenzo Abbondanti-Sitta contribuyeron proporcionando el simulador de polvo lunar, cooperando durante las distintas campañas experimentales y realizando caracterización de materiales de los productos finales.

Primer autor del estudio "Determinación de las condiciones viables para procesar el simulante de regolito lunar mediante fusión de lecho de polvo láser, "publicado en la revista revisada por pares Fabricación aditiva , es Leonardo Caprio, Doctor. candidato en Fabricación Avanzada e Inteligente en el Politecnico di Milano. Afirmó que "una arquitectura de sistema estable basada en el uso de una fuente láser eficiente es fundamental para permitir la transferencia tecnológica de un sistema prototípico a aplicaciones espaciales". La investigación demostró que el polvo lunar o el regolito se pueden imprimir en 3D mediante la optimización de las condiciones de procesamiento y los parámetros del láser. Siguiendo los resultados positivos de la investigación, fue posible definir pautas para el diseño de un futuro sistema de impresión 3-D para su uso en el espacio.

El Gerente de Proyecto del Acuerdo ASI-Politécnico, Danilo Rubini, dijo:"La Agencia Espacial Italiana, que tiene como piedra angular el apoyo a la formación y la investigación, considera que las alianzas con universidades de excelencia nacional son una de sus prioridades. "La alianza con el Politecnico di Milano es un ejemplo perfecto de cooperación entre instituciones y universidades que parten de la investigación básica para generar tecnologías y aplicaciones que contribuyan al crecimiento socioeconómico. Si consideramos el impacto que las actividades espaciales y los datos satelitales pueden tener en nuestra vida diaria, podemos ver cómo el espacio es un elemento habilitador en constante crecimiento. Desarrollos tecnológicos como impresoras 3-D y fabricación aditiva cuando se aplica a elementos espaciales, como el regolito lunar, puede contribuir a nuevas misiones lunares mediante la utilización de recursos in situ (ISRU), pero también puede ayudarnos a comprender cómo mejorar la gestión de los recursos terrestres ".