Mohamad Bayat

Projekttitel

Establishing the theoretical framework for large area printing of moon dust in vacuum using light sources · MOONPRINT

Hvad handler dit projekt om?

MOONPRINT har til formål at etablere det teoretiske fundament for laserbaseret bearbejdning af månestøv (regolit) under realistiske måneforhold. I dag mangler vi grundlæggende viden om, hvordan laseropvarmning og smeltning påvirker materialet og dets omgivelser (især pulver) i vakuum, hvilket er afgørende for fremtidig produktion på Månen. Projektet vil kombinere avancerede eksperimenter med in-situ monitorering under simulerede måneforhold, detaljeret karakterisering af de fremstillede materialer samt udvikling af avancerede multiskala-simuleringer. Resultaterne vil skabe ny grundlæggende viden om materialeprocesser i ekstreme miljøer og bidrage til fremtidige teknologier for bæredygtig udforskning og udnyttelse af rummet.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Min interesse for forskningsfeltet opstod under mit ph.d.-studium i 2017, hvor jeg arbejdede med laserbaseret additiv fremstilling. Allerede dengang blev jeg fascineret af de komplekse fysiske processer, der opstår, når en laser interagerer med et materiale. Jeg ønskede at forstå processerne på et langt mere fundamentalt niveau og kombinere eksperimenter med avancerede multifysiske simuleringer, men de nødvendige rammer og muligheder var ikke til stede på det tidspunkt. Gennem årene blev jeg samtidig opmærksom på, hvor lidt vi ved om fordampningens rolle i laserprocesser, særligt under ekstreme forhold. Kombinationen af denne videnskabelige nysgerrighed og ønsket om at opbygge mit eget forskningsområde har ledt frem til MOONPRINT-projektet.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Den største forskningsmæssige udfordring er, at vi i dag mangler grundlæggende viden om, hvordan lasere interagerer med materialer under Månens ekstreme vakuumforhold. De modeller, der normalt bruges til at beskrive varme- og materialetransport, fungerer ikke nødvendigvis under disse betingelser. Samtidig ved vi meget lidt om, hvordan fordampning af materiale påvirker smelteprocessen og omgivelserne ved lavt tryk. Projektet vil derfor kombinere avancerede eksperimenter og simuleringer for at skabe den første sammenhængende forståelse af disse processer. På længere sigt kan resultaterne danne grundlag for fremtidig produktion og konstruktion på Månen, men også bidrage til forbedring af industrielle processer på Jorden, herunder 3D-print, vakuumsvejsning og laserbaseret overfladebehandling.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Projektet har potentiale til at skabe en hidtil uset forståelse af, hvordan lasere interagerer med materialer under ekstreme vakuumforhold. Denne viden kan føre til nye teorier og modeller for varme-, masse- og materialetransport, som i dag ikke kan beskrives tilfredsstillende med eksisterende metoder. Ud over at danne det videnskabelige grundlag for fremtidig lokal produktion på Månen ved hjælp af månestøv som råmateriale, kan resultaterne få betydning for en række avancerede produktionsteknologier på Jorden.

Projektet vil samtidig styrke Danmarks position inden for avanceret produktion, materialeforskning og rumrelaterede teknologier samt bidrage til at uddanne næste generation af forskere inden for et strategisk vigtigt og hurtigt voksende forskningsområde.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

At indgå i Sapere Aude-programmet vil være et afgørende skridt i min udvikling som forskningsleder. Bevillingen giver mig mulighed for at etablere min egen forskningsretning, opbygge et stærkt internationalt netværk og rekruttere samt vejlede unge forskere. Samtidig skaber den rammerne for at forfølge ambitiøse forskningsspørgsmål med potentiale til at generere banebrydende resultater og publikationer i internationale top-tidsskrifter. Sapere Aude vil styrke min internationale synlighed og bidrage til at opbygge et varigt forskningsmiljø i Danmark.