ESA اولین چاپگر سه بعدی فلزی جهان را برای فضا به ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌فرستد

اولین چاپگر سه بعدی فلزی جهان برای فضا در راه خود به ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) است، جایی که در ماژول کلمبوس ESA نصب خواهد شد. ماموریت آن نشان دادن اعتبار فناوری در مدار و هموار کردن راه برای استفاده آینده در مریخ و ماه است.

این چاپگر ۱۸۰ کیلوگرمی که توسط ایرباس توسعه یافته است، برای تعمیر یا ساخت ابزار، رابط های نصب و قطعات مکانیکی استفاده خواهد شد. این دستگاه می‌تواند قطعاتی با حجم نه سانتی‌متر ارتفاع و پنج سانتی‌متر عرض چاپ کند که این فرآیند حدود ۴۰ ساعت طول می‌کشد.

پس از نصب در ISS، چاپگر سه بعدی چهار نمونه فلزی تولید خواهد کرد که برای تجزیه و تحلیل به زمین ارسال می شود. مدل مهندسی زمینی چاپگر نیز همین نمونه ها را تولید خواهد کرد.

Sébastien Girault، مهندس سیستم پرینترهای سه بعدی فلزی در “به منظور ارزیابی اثرات ریزگرانش، ESA و دانشگاه فنی دانمارک تست های مقاومت مکانیکی و خمشی و تجزیه و تحلیل ریزساختاری را بر روی قطعات ساخته شده در فضا انجام می دهند و آنها را با نمونه های دیگر مقایسه می کنند.” ایرباس توضیح داد.

تولید در فضا: مرز جدید

تولید در فضا به عنوان مرز جدیدی هم برای تحقیق و هم برای بهبود قابلیت‌های اکتشاف فضایی پدیدار شده است.

وقتی صحبت از تحقیق و توسعه به میان می‌آید، ویژگی‌های فضا – ریزگرانش، حالت نزدیک به خلاء، و سطوح بالاتر تشعشع – بستر آزمایشی منحصربه‌فردی را برای بخش‌های مختلف ارائه می‌کند. نیمه هادی ها به داروسازی

در عین حال، توانایی تعمیر یا تولید قطعات در فضا، وابستگی به منابع ارسال شده از زمین را کاهش می دهد و بنابراین کلیدی برای اکتشاف گسترده و پشتیبانی از حیات در فضا است.

Gwenaëlle Aridon، مهندس ارشد مجمع فضایی ایرباس، گفت: «افزایش سطح بلوغ و اتوماسیون تولید مواد افزودنی در فضا می‌تواند یک تغییر بازی برای حمایت از حیات فراتر از زمین باشد».

اگر فراتر از ایستگاه فضایی بین‌المللی فکر کنید، برنامه‌های کاربردی می‌توانند شگفت‌انگیز باشند. یک چاپگر فلزی را تصور کنید که از سنگ‌لیت تبدیل‌شده استفاده می‌کند. [moondust] یا مواد بازیافتی برای ساختن پایگاه قمری!»

عصر فلزی فضا

پرینت سه بعدی تولید قطعات پلاستیکی در ISS از سال ۲۰۱۴ در حال انجام است. اما چاپ فلز در فضا با مجموعه ای از چالش ها همراه است.

اولین مورد اندازه است. این امر مستلزم کوچک کردن چاپگر به اندازه یک ماشین لباسشویی بود. در مقایسه، طبق گفته Girault، چاپگرهای زمینی حداقل ۱۰ متر مربع را اشغال می کنند.

چالش دیگر ایمنی است. به این دلیل که یک چاپگر سه بعدی فلزی نه تنها در دماهای بالاتر کار می کند، بلکه برای ذوب فلز به لیزر قدرتمندی نیز نیاز دارد.

Advenit Makaya، مهندس مواد در “نقطه ذوب فولاد ضد زنگ حدود ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد است، بنابراین چاپگر در یک جعبه کاملاً مهر و موم شده کار می کند و از رسیدن گرما یا بخار اضافی به خدمه ایستگاه فضایی جلوگیری می کند.” ESAگفت.

“و قبل از شروع فرآیند چاپ، جو اکسیژن داخلی چاپگر باید به فضا تخلیه شود و با نیتروژن جایگزین شود – فولاد ضد زنگ داغ اگر در معرض اکسیژن قرار گیرد اکسید می شود.”

اگر چاپگر سه بعدی نتایج موفقیت آمیزی داشته باشد، این فناوری می تواند برای اکتشاف مریخ و ماه حیاتی باشد و در عین حال به چشم انداز ESA برای اقتصاد فضایی دایره ای کمک کند.