Vallankumouksellinen 3D-tulostustekniikka vie avaruusmatkat uudelle tasolle!

Vallankumouksellinen 3D-tulostustekniikka vie avaruusmatkat uudelle tasolle!

11. maaliskuuta 2025 klo 10.15 CET, luotainraketti laukaistiin onnistuneesti Esrangen avaruuskeskuksesta Ruotsista. Laukaisu oli osa eurooppalaista REXUS-ohjelmaa (Rocket Experiments for University Students), jota tukevat Saksan ilmailukeskus (DLR) ja Ruotsin avaruusjärjestö SNSA. Tässä projektissa Berliinin teknillinen yliopisto (TU Berlin) testasi uusia, 3D-tulostettuja polttoainesäiliöitä tulevaisuuden avaruussovelluksiin.

Joukkue "BEARS e.V." (Berlin Experimental Astronautics Research Student Team) oli hakenut menestyksekkäästi REXUS:iin kokeilullaan ja valmistautunut testeihin ja kokeen asentamiseen viikkoa ennen Kiirunan alkua. Viisi opiskelijaa oli paikalla, kun taas kolme muuta matkusti varsinaiseen alkuun. Paikalla oli kaikkiaan kahdeksan joukkuetta, jotka suorittivat erilaisia ​​kokeita kahdella kaikuvalla raketilla tehtävän aikana.

Kokeellisia lähestymistapoja painottomuuteen

TU Berlinin painopiste oli polttoaineen käyttäytymisessä painottomuudessa, erityisesti 3D-painetuissa polttoainesäiliöissä. Tutkijat pystyivät suorittamaan testinsä kahden minuutin painottomuuden aikana. Painottomissa olosuhteissa testattiin kuutta erilaista ns. "Propellant Management Devices" (PMD) -mallia. Näitä uusia malleja voidaan valmistaa vain additiivisilla valmistusprosesseilla eli 3D-tulostuksella.

Kokeessa, jonka nimi oli "WOBBLE2" (Weightless Observation of Fluid Behavior with Berlin Liquid Guidance Experiment), havaittiin fluoresoivalla vedellä täytettyjä säiliöitä. Kuusi kameraa antoi arvokasta tietoa polttoaineen käyttäytymisestä, joka painottomuudessa poikkeaa tavanomaisesta käyttäytymisestä normaaleissa olosuhteissa ja asettaa merkittäviä haasteita avaruusaluksen asenteen ohjaukselle.

3D-tulostuksen rooli avaruusmatkailussa

3D-tulostustekniikan käyttö avaruusmatkoissa on suunnannäyttäjä. Tämä tekniikka on tulossa yhä tärkeämmäksi prototyyppien ja komponenttien tuotannossa, ei vain kantoraketeissa ja kuljetusajoneuvoissa, vaan myös satelliiteissa ja avaruusasemissa. Nykyinen tutkimus käyttää 3D-tulostettuja osia, jotka on valmistettu pääasiassa materiaaleista, kuten alumiinista ja titaanista, kevyempien ja kustannustehokkaampien ratkaisujen kehittämiseksi.

NASA näkee suurta potentiaalia lisäaineiden valmistuksessa ja jatkaa projekteja, jotka sisältävät myös sovelluksia Marsissa ja asteroidien louhintatoiminnassa. Painopiste ei ole vain paikan päällä tapahtuvissa sovelluksissa, vaan myös mahdollisuudessa luoda monimutkaisia ​​komponentteja suoraan paikan päällä 3D-tulostimilla. Tuleva kehitys voi hyödyttää merkittävästi koko avaruusteollisuutta.

TU Berlin -projekti sai tukea TU Berlinin ystävien yhdistykseltä sekä muilta yrityksiltä, ​​kuten APWORKS GmbH:lta, joka tuki metallipainoa, ja Sensirion AG:lta, joka auttoi anturien hankinnassa ja matkakuluissa. Tämä esimerkki havainnollistaa monitieteistä lähestymistapaa ja yhteistyötä avaruusinnovoinnin edistämisessä.