Raket, der gik ind i rummet fra New Zealand den 25 maj, var noget specielt. Hun ikke kun blev den første private lancering af en platform, men var udstyret med motor næsten helt samlet, med hjælp af 3D-print. Dette er måske ikke den første “3D-printet raket ud i rummet”, som man skulle tro ud fra titlen, men det understreger, hvor alvorligt denne teknik er produktion af oplevede rum-industrien.
Holdet bag raketten Electron Amerikanske selskab RocketLab, de siger, at motoren blev trykt i 24 timer og har øget effektivitet og ydeevne i sammenligning med andre systemer. Præcise detaljer i den trykte komponenter endnu. Men sikkert er mange af dem var designet til at minimere vægten og samtidig bevare strukturelle karakteristika, mens andre komponenter, der kan have været optimeret til at give en effektiv flow af væske. Disse ydelser for at reducere vægten og potentielle nye projekter — udgør en væsentlig del af grunden til 3D-print skal være plads i rummet, og ikke den sidste.
3D-print, som vi ved, er gode til at skabe komplekse former. For eksempel, gitter-strukturer er dannet sådan, at veje mindre, men til at være så stærk som og lignende hårde komponenter. Dette giver dig mulighed for at oprette optimeret, letvægts dele, der tidligere var umuligt eller omkostningseffektivt at producere ved hjælp af mere traditionelle tilgange.
Microresearch Boeing er et eksempel på, hvordan at bringe til det yderste tilgang til at skabe mekanisk stærk struktur, er 99,9%, der består af luft. Ikke alle processen af tre-dimensionelle udskrivning kan opnå, men selv den vægt besparelse på et par procent på fly og rumfartøjer kan føre til store fordele ved brug af mindre brændstof.
3D-print har en tendens til at fungere bedst til produktion af relativt små, komplekse dele, som ikke store strukturer, hvor udgifterne til materiale og forarbejdning omkostninger vejer tungere end de fordele. For eksempel, en nydesignet dyse kan forbedre blanding af brændstof i motoren, hvilket vil føre til øget effektivitet. Det øgede areal af varmeskjold ved hjælp af en mønstret, og ikke en flad overflade kan betyde, at varmen overføres mere effektivt, hvilket vil reducere risikoen for overophedning.
Disse metoder kan også reducere mængden af materiale, der bliver spildt i produktionen. Dette er vigtigt, fordi rumfart komponenter, som regel lavet af dyre og sjældne materialer. 3D print kan også producere hele systemet på én gang, i stedet for flere monterede dele. For eksempel, NASA brugte det til at reducere komponenter i en af deres raket stofbrugere 115 til 2. Hertil kommer, at 3D-printere kan nemt lave et lille antal dele, som kræves af den plads, industri, uden at det er nødvendigt at skabe dyre produktion værktøjer.
I kredsløb
3D-printere kan også finde anvendelse i de rum, hvor det er vanskeligt at lagre et stort antal dele, og det er svært at finde en erstatning, når du er tusindvis af kilometer væk fra Jorden. På den Internationale rumstation har nu en 3D-printer, så hvis noget går i stykker, ingeniører kan sende projektet til at erstatte, og astronauter i kredsløb, vil det udskrive.
Moderne printere, der kun arbejder med plast, så det vil sandsynligvis blive brugt for enkelte instrumenter eller hurtigt bevægende dele som dørhåndtag. Men når et 3D-printere vil være i stand til at arbejde med andre materialer, deres brug vil stige betydeligt. En dag i rummet ville være i stand til at producere deres egne fødevarer og endda biologiske materialer. Behandlingen virksomheder kan også oprette dele fra ødelagte dele.
Ser frem, kan vi antage, at 3D-printere vil være yderst nyttigt, når du opretter kolonier. Steder såsom Månen, du ikke har tilstrækkelige mængder af traditionelle byggematerialer, men den Europæiske rumorganisation har vist, at ved hjælp af solenergi kan du skabe “mursten” af månens støv, der ville være en god start. Forskerne er nu at tænke på, hvordan at skifte denne idé til 3D print og opbygge en fuldt udskrevet hus på månen.
At bringe disse applikationer i virkeligheden, vi er nødt til at udforske mere, materialer og processer, som produktion af komponenter, der kan modstå barske betingelser plads. Ingeniører er også ved at udvikle et optimeret design og er på udkig efter måder til at teste 3D-printet dele til at bevise, at de er sikre og pålidelige. Især dette forhindrer tyngdekraften, eller mangel på samme. Mange processer i dag bruger pulver eller flydende stoffer som råvarer, så vi bliver nødt til at udtænke snedige tricks til sikkert at arbejde med dem i lav eller ingen tyngdekraft.
Vil kræve helt nye materialer og teknologier. Men undersøgelser viser, at tre-dimensionelle udskrivning vil i stigende grad blive brugt i rummet, selv om fuldt udskrevet rumfartøjer ikke flyve i den nærmeste fremtid. Men den tid vil komme.
3D-printet raket motor varslede en ny æra for udforskning af rummet
Ilya Hel