robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

3D-печать – важнейший инструмент освоения космоса

В феврале телепродюсеры из Нидерландов выбрали сотню претендентов, которые будут соревноваться за право полета на Марс, в одну сторону. Если проект пойдет по плану, высадка может случиться в 2027 году. В таком случае, членам экипажа очень скоро после посадки потребуется постоянное жилье. Ближайшие строительные и мебельные магазины окажутся на расстоянии 220 миллионов километров. Единственный доступный на Марсе материал для строительства – это песок.

Может случиться, что кроме песка членам экипажа ничего и не понадобится – если увенчается успехом проект Ники Веркхайзер и ее команды инженеров в Центре космических полетов имени Джорджа Маршалла при НАСА. Сейчас разработчики экспериментируют с 3D-принтером, который сможет производить из марсианского песка кирпич, подходящий для строительства герметичных зданий и укрытий, защищенных от радиации.

Под руководством Ники Веркхайзер, менеджера проекта по 3D-печати в НАСА, в городе Хантсвиль, штат Алабама, начинается возведение изогнутых стен и других конструкций с помощью 3D-печати из материала, имитирующего марсианский грунт. В то же время, инженеры Европейского космического агентства (ЕКА) работают над способами использования лунной пыли в качестве "чернил" для 3D-печати целой лунной базы. План лунной колонии был разработан лондонским архитектурным бюро Foster + Partners.

А если человек действительно предпримет попытку добраться до Марса, в полете космонавты смогут питаться пиццей, приготовленной с помощью системы 3D-печати еды для долгосрочных космических перелетов, которая сейчас разрабатывается в Техасе.

Промышленные инженеры и разработчики на Земле применяют 3D-печать уже более десяти лет, используя конструктивно модифицированные струйные принтеры. Вместо цветных чернил, принтеры печатают пластиком, сплавами или керамическими композитными материалами, смешанными с отверждающим агентом – таким способом можно создавать сложные объекты постепенно, слой за слоем. Аэрокосмические инженеры также применяют технологии 3D-печати для производства деталей ракетных двигателей и других промышленных комплектующих.

Теперь 3D-печать используется не только на Земле. «Подобные технологии просто необходимы, если человечество намерено покорять другие планеты», – говорит Аарон Кеммер, глава компании Made In Space, которая занимается разработкой технологий 3D-печати для применения в космосе.

Кеммер и другие сотрудники компании испытывают инновационный 3D-принтер, который способен в условиях микрогравитации изготавливать детали из керамики, композитных материалов и полимерного пластика при высокой температуре. Команда Made In Space экспериментирует также с материалом под названием реголит, представляющим собой порошкообразный вулканический песок и служащим для имитации настоящего лунного грунта.

Компании уже удалось добиться настоящих успехов в космосе. В декабре прошлого года астронавт НАСА Барри Уилмор распечатал гаечный ключ на 3D-принтере на Международной космической станции. Таким образом, ключ стал первым инструментом, напечатанным на орбите.

Обычно астронавтам приходится ждать год и более, когда новые инструменты будут доставлены на орбиту. Капитан Уилмор изготовил с помощью 3D-принтера, в общей сложности, 25 экспериментальных деталей, которые были отправлены обратно на Землю. Ближе к концу апреля инженеры НАСА начнут обследовать их на предмет брака.

Теоретически, в будущем можно будет высылать продвинутые 3D-принтеры на другие планеты задолго до высадки там космонавтов. Устройства смогут построить площадки для посадки космических кораблей, дороги и жилье. Возможно, они даже будут способны печатать рабочие копии самих себя или производить огромное количество самособирающихся роботов-строителей. На сегодняшний день в университете города Бат в Великобритании разрабатываются 3D-принтеры, способные производить усовершенствованные модели самих себя.

Со своей стороны, инженеры ЕКА стремятся разработать способ создания целой колонии на Луне с использованием доступных на сегодняшний день технологий 3D-печати. В ходе проведенных недавно испытаний была использована 3D-печать по методу стереолитографии, разработанная компанией Monolite UK Ltd. Этот процесс позволяет печатать объекты, достигающие 5,8 метров в каждом измерении. Инженеры смешали материал, имитирующий лунную пыль, с оксидом магния и распечатали похожие на камень строительные блоки весом полтонны каждый.

«С экономической точки зрения, было бы просто невозможно выслать весь этот стройматериал с Земли на Луну, – объясняет глава проекта Европейского космического агентства, инженер по космическим материалам Лоран Памбагуян. – У нас не будет другого способа, кроме как отправить 3D-принтер».

В течение текущего года ЕКА планирует отправить на Международную космическую станцию собственную модель экспериментального 3D-принтера для условий микрогравитации, разработанного Итальянским космическим агентством. Как НАСА, так и Made In Space, и ЕКА, рассматривают еще один возможный материал для 3D-печати в космосе, мусор. Они стремятся создать систему переработки, которая позволит расплавлять пластиковые инструменты, обертки от еды, упаковочные материалы и прочие отходы, а затем печатать из этого материала нужные предметы.

По словам Вольфганга Вейта, главы отдела обеспечения продуктами и безопасности ЕКА, за счет такой системы можно будет избавиться от необходимости отправлять материалы на орбиту, что каждый раз обходится в тысячи долларов. За прошлый год космонавты выбросили около полутора тонн упаковок от грузов, ненужного оборудования, пищевых отходов, мини-спутников и одежды, которые сгорели в атмосфере.

Комментарии

(0) Добавить комментарий