L'un des enjeux majeurs liés à l'exploration spatiale est le développement de technologies de production capables d'exploiter les quelques ressources disponibles dans les environnements extraterrestres. L'impression laser 3-D de la poussière lunaire peut être la réponse à de telles questions. La réduction des coûts et des délais élevés de la chaîne d'approvisionnement liés à l'exploration spatiale ont été parmi les principaux moteurs qui ont réuni l'enquête conjointe au nom du Département de génie mécanique et du Département des sciences et technologies aérospatiales du Politecnico di Milano sur la faisabilité de la 3-D impression d'un simulant de régolithe lunaire (NU-LHT-2M).

Les systèmes de fabrication additive ou d'impression 3D peuvent permettre la réalisation de composants lorsque requis, en utilisant des ressources disponibles localement et par une conversion directe de la géométrie CAO numérique à l'objet final. L'impression 3D peut ainsi permettre la fabrication de structures légères, avec des performances améliorées (échange thermique, résistance aux chocs, etc.) et une plus grande fiabilité grâce à des réductions significatives du nombre de composants.

La recherche a été coordonnée par le professeur Bianca Maria Colosimo, (Département de l'Ingénierie Mécanique), et a été réalisée avec le soutien de l'Agence spatiale italienne (ASI) et de l'Agence spatiale européenne (ESA). Le projet a vu la collaboration d'une équipe du département de génie mécanique qui a travaillé sur le développement de l'imprimante laser 3-D dirigée par le professeur Barbara Previtali avec le soutien du Dr Ali Gökhan Demir, Leonardo Caprio et Eligio Grossi (Département de génie mécanique), qui a développé le prototype d'imprimante à faisceau laser 3D. Parallèlement, une équipe du Département des sciences et technologies aérospatiales composée du Prof. Michèle Lavagna, Le professeur Giuseppe Sala et Lorenzo Abbondanti-Sitta ont contribué en fournissant le simulateur de poussière lunaire, coopérant au cours des différentes campagnes expérimentales et réalisé la caractérisation des matériaux des produits finaux.

Premier auteur de l'étude "Détermination des conditions de faisabilité pour le traitement d'un simulant de régolithe lunaire par fusion laser sur lit de poudre, " publié dans la revue à comité de lecture La fabrication additive , est Leonardo Caprio, doctorat candidat en Advanced and Smart Manufacturing au Politecnico di Milano. Il a déclaré qu'"une architecture de système stable basée sur l'utilisation d'une source laser efficace est fondamentale pour permettre le transfert technologique d'un système prototype vers des applications spatiales". La recherche a démontré que la poudre lunaire ou le régolithe pouvaient être imprimés en 3D grâce à l'optimisation des conditions de traitement et des paramètres laser. Suite aux résultats positifs de la recherche, il a été possible de définir des lignes directrices pour la conception d'un futur système d'impression 3D destiné à être utilisé dans l'espace.

Le chef de projet de l'accord ASI-Politecnico, Danilo Rubini, a déclaré :« L'Agence spatiale italienne, qui a pour pierre angulaire l'appui à la formation et à la recherche, considère les partenariats avec des universités d'excellence nationale comme l'une de ses priorités." Le partenariat avec le Politecnico di Milano est un parfait exemple de coopération entre les institutions et les universités qui, à partir de la recherche fondamentale, génèrent des technologies et des applications qui contribuent à la croissance socio-économique. Si nous considérons l'impact que les activités spatiales et les données satellitaires peuvent avoir sur notre vie quotidienne, nous pouvons voir à quel point l'espace est un élément habilitant sans cesse croissant. Les développements technologiques tels que les imprimantes 3D et la fabrication additive lorsqu'ils sont appliqués aux éléments spatiaux, comme le régolithe lunaire, peut contribuer à de nouvelles missions lunaires grâce à l'utilisation des ressources in-situ (ISRU), mais peut également nous aider à comprendre comment améliorer la gestion des ressources terrestres."