Исследователи создают 3D-принтер, оптимизированный для космических приложений

Доктор Жиль Бейлет и его команда в Школе инженерии Джеймса Уатта в Университете Глазго получили патент на прототип 3D-принтера, который был протестирован для работы в условиях невесомости. Помимо этого, эта система также предназначена для работы в вакууме космоса, что позволяет использовать ее за пределами космических кораблей и космических станций. По данным Университета Глазго, исследовательская группа провела с комплектом три испытательных полета, которые позволили провести более 90 22-секундных периодов невесомости, что позволило им проверить, как он работает в условиях микрогравитации.

3D-принтеры впервые были использованы на орбите в 2014 году, что позволило астронавтам на борту Международной космической станции (МКС) печатать пластиковые детали и инструменты по мере необходимости. Всего в прошлом году Европейское космическое агентство запустило металлический 3D-принтер и в настоящее время тестирует его на МКС, чтобы увидеть, как микрогравитация влияет на печать металлических деталей. Однако все это оборудование предназначено для использования в модулях МКС, которые находятся под давлением примерно на том же уровне, что и здесь, на Земле.

«Аддитивное производство, или 3D-печать, способно производить удивительно сложные материалы быстро и с низкими затратами», — сказал доктор Бейлет. «Однако то, что хорошо работает здесь, на Земле, часто оказывается менее надежным в вакууме космоса, а 3D-печать никогда не осуществлялась за пределами герметичных модулей Международной космической станции. Нити в обычных 3D-принтерах часто ломаются или выходят из строя в условиях микрогравитации и вакуума, и эту проблему необходимо решить, прежде чем их можно будет надежно использовать в космосе».

Вместо использования типичной нити, используемой в большинстве земных 3D-принтеров, доктор Бейлет и его команда создали гранулированный материал, который можно легко втянуть в резервуар для сырья 3D-принтера и в сопло быстрее, чем другие материалы. Использование такого типа материала также предотвратит разрывы или застревание нити, что позволит ему работать более надежно и требовать меньшего контроля.

Помимо производства инструментов и деталей космических аппаратов на орбите, команда также представила себе печать других объектов, которые могли бы обеспечить новаторские достижения на суше. Сюда входят космические отражатели, которые могли бы собирать солнечную энергию на орбите и отражать ее на наземную станцию, что позволило бы создать круглосуточную солнечную электростанцию. Доктор Бейлет также рассказал об использовании этого для производства фармацевтических продуктов, которые намного эффективнее тех, что у нас есть сейчас.

«Кристаллы, выращенные в космосе, часто крупнее и более упорядочены, чем те, что производятся на Земле, поэтому орбитальные химические заводы могли бы производить новые или улучшенные лекарства для доставки обратно на поверхность», — говорит доктор Бейлет. «Например, предполагалось, что инсулин, выращенный в космосе, может быть в девять раз эффективнее, что позволит диабетикам вводить его раз в три дня, а не три раза в день, как им часто приходится делать сегодня».

Если этот 3D-принтер окажется эффективным, он позволит астронавтам начать печатать более крупные объекты за пределами МКС. Это может произвести революцию в космических путешествиях, поскольку хрупкие и громоздкие объекты можно будет печатать в космосе, а не помещать на гигантские ракеты и запускать с поверхности. Если и когда мы вернемся на Луну, эта технология упростит лунное производство, и вскоре мы, возможно, начнем запускать ракеты на Марс с нашего естественного спутника.

Источник: Tomshardware.com