Hlavní Inovace Jak 3D tisk ve vesmíru pomůže umístit milion lidí na Mars

Jak 3D tisk ve vesmíru pomůže umístit milion lidí na Mars

Astronaut JAXA Norishige Kanai pracuje vedle 3D tiskárny Made In Space na Mezinárodní vesmírné stanici.Vyrobeno ve vesmíru



nejlepší pleťové krémy proti stárnutí

Nejprve pomyslete na vesmírné mise, co by vás mohlo napadnout jako první: odpálení raket, kosmické lodě směřující na jinou planetu nebo astronauti kráčející ve vakuu v tukových skafandrech. Všechny tyto věci se vyrábějí na Zemi, ale pro pohodlí a dálkové výlety, budování věcí v vesmír je stále důležitějším aspektem cestování vesmírem.

Pokud budeme kolonizovat Mars, musíme mít absolutně schopnost vyrábět tam a v ideálním případě s využitím místních materiálů, Andrew Rush, prezident společnosti Made In Space, Inc., startupu v Jacksonville na Floridě, který se specializuje na 3D tisk ve vesmíru, říká Braganca.

Made In Space je první společností, která úspěšně vyrobila objekt v mimozemském prostředí. v 2016, NASA zadala Made In Space instalovat trvalou 3D tiskárnu na Mezinárodní vesmírnou stanici k výrobě nástrojů, vybavení a všeho, co by na palubě astronauti mohli potřebovat.

V nedávném rozhovoru s Bragancaem Rush prolomil zajímavou vědu o výroběprostředí mikrogravitace a proč je tato technologie klíčem v úsilí lidské rasy o meziplanetární industrializaci.

Jak se liší 3D tisk v prostoru od 3D tisku na Zemi?

Konečný cíl je stejný, což je stavět věci v reálném čase, aby vyhovovaly potřebám uživatelů. Největší rozdíl ve vesmíru spočívá v tom, že nemáme výhodu gravitace, která by nám pomohla dát věci tam, kam je chceme dát, takže se musíme spoléhat na jiné síly, aby provedly ukládání materiálu.

Také v prostředí s nulovou gravitací nemáme žádnou přirozenou konvekci, jako jsou proudy vzduchu, které se přirozeně pohybují, aby pomohly s chlazením. Musíme tedy do systému 3D tisku zabudovat tepelnou kontrolu, aby byly horké části horké a chladné části chladné.

V podstatě vytváříte prostředí podobné Zemi uvnitř 3D tiskového stroje.

Ano. To je dobrý způsob, jak to říct.

Jednou z velkých věcí při výrobě v mikrogravitaci je, že můžeme skutečně vytvořit struktury, které by to neudělalybýt schopni podporovat jejich vlastní hmotu, pokud by byli na Zemi. To nám umožňuje dělat opravdu zajímavé věci.Například můžeme vytvořit strukturu podobnou pavučině, která dokáže udržet a stabilizovat svou vlastní váhu v prostoru. Ale pokud ho položíte na zem, zhroutí se pod tíhou své vlastní hmoty.

S 3D tiskem můžeme tento druh objektů přímo vytvářet ve vesmíru, místo toho, abychom jej vytvářeli na Zemi a poté ho vystřelit do vesmíru.

Jak velké je zařízení, které je aktuálně na vesmírné stanici?

Jde o velikost slušné mikrovlnné trouby. Ve skutečnosti však velikost našich tiskáren závisí na tom, co je třeba vytisknout, a na množství dostupného prostoru. Máme některé tiskárny, které dokážou vytvořit struktury mnohem větší než samotné tiskárny. Mohou pracovat mimo ISS ve vesmírném vakuu.

Jaké předměty ta tiskárna vyrobila? A z čeho jsou vyrobeny?

Vyrobila širokou škálu věcí, například ráčny, které lze použít k vyladění věcí, radiační kryty pro různé vědecké experimenty a umění navržené studenty.

Právě teď máme na vesmírné stanici tři materiály. Máme akrylonitril-butadien-styren (ABS), který je něco jako lego plast a běžný materiál používaný ve 3D tiskárnách také na Zemi. Pak máme hvysokohustotní polyethylen (HDPE), což je pružnější plast vhodný pro potraviny. Polyetylen je také to, z čeho jsou vyrobeny džbány na mléko. Pak máme také Polyetherimid / Polykarbonát (PEI / PC), což je letecký polymer, který vyrábí silnější a tepelně odolnější materiály.Ve skutečnosti dokáže udržet sílu ve vakuu a v prostředí s nízkou teplotou ve vesmíru.

Můžete uvést příklad toho, jak lze 3D tisk použít v budoucích vesmírných misích, jako je kolonizace Marsu?

Klíčem ke kolonizaci kdekoli je přinést nástroje a život mimo zemi.Pokud se chystáme kolonizovat Mars, musíme mít absolutně schopnost vyrábět tam a nejlépe s využitím místních materiálů.To, co děláme ve vesmíru posledních několik let, je vývoj výrobní technologie, která může fungovat i mimo Zemi. V době, kdy se přesuneme na Mars, lze větší verze těchto 3D tiskáren použít k položení základů a vybudování našeho stanoviště.

Když už mluvíme o kolonizaci Marsu, Elon Musk uvedl, že chce do roku 2050 vyslat na Mars jeden milion lidí. Myslíte si, že je to realistická časová osa?

Myslím si, že rok 2050 je realistický cíl. Jsem velmi nadšený návrat lidí na Měsíc v tomto desetiletí. Myslím, že jakmile se vrátíme na Měsíc, je reálné říci, že Mars je na dosah za dalších 10 let.

Made In Space byla první společností, která na ISS poslala 3D tiskárnu (v roce 2016). Jak se 3D tisk ve vesmíru vyvinul za poslední čtyři roky? Měli jste nějaké významné konkurenty?

Měli jsme nějakou vládní soutěž. 3D tisk je velkým zájmem Evropské kosmické agentury (ESA). Rusko v této oblasti provedlo několik experimentů. Stejně tak i Čína. Viděli jsme také další společnosti v USA, které mají velký zájem.

Jak ovlivnil COVID-19 vaši společnost, ať už jde o výzkum a vývoj nebo obchodní stránku věci?

COVID-19 očividně šokoval všechny aspekty našeho osobního i pracovního života. Vůči tomu nejsme imunní. Měli jsme mimořádné štěstí, že máme zákazníky, zejména NASA.

Opravdu jsme se snažili zajistit, abychom pokračovali v realizaci našich vizí a přitom je dělali způsobem, který je pro náš tým a další organizace, se kterými pracujeme, co nejbezpečnější.

Zajímavé Články