Rewolucyjna technologia druku 3D przenosi podróże kosmiczne na nowy poziom!

Rewolucyjna technologia druku 3D przenosi podróże kosmiczne na nowy poziom!

11 marca 2025 r. o godzinie 10:15 czasu środkowoeuropejskiego z Centrum Kosmicznego Esrange w Szwecji pomyślnie wystrzelono rakietę sondującą. Wystrzelenie było częścią europejskiego programu REXUS (Eksperymenty rakietowe dla studentów uniwersytetów), który jest wspierany przez Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) i Szwedzką Agencję Kosmiczną SNSA. W ramach tego projektu Politechnika Berlińska (TU Berlin) przetestowała nowatorskie, wydrukowane w 3D zbiorniki paliwa do przyszłych zastosowań kosmicznych.

Zespół „BEARS e.V.” (Berlin Experimental Astronautics Research Student Team) pomyślnie zgłosił się do REXUS-a ze swoim eksperymentem i przygotował się do testów i instalacji eksperymentu na tydzień przed startem w Kirunie. Na miejscu było pięciu uczniów, a trzech kolejnych przybyło na właściwy start. W sumie obecnych było osiem zespołów, które podczas misji przeprowadziły różnorodne eksperymenty z dwiema rakietami sondującymi.

Eksperymentalne podejście do nieważkości

TU Berlin skupiło się na zachowaniu paliwa w stanie nieważkości, zwłaszcza zbiorników paliwa wydrukowanych w 3D. Naukowcy byli w stanie przeprowadzić swoje testy podczas dwóch minut stanu nieważkości. W warunkach nieważkości przetestowano sześć różnych projektów tak zwanych „urządzeń zarządzających paliwem” (PMD). Te nowe projekty można wytwarzać wyłącznie przy użyciu procesów wytwarzania przyrostowego, czyli druku 3D.

W eksperymencie o nazwie „WOBBLE2” (Weightless Observation of Fluid Behaviour with Berlin Liquid Guidance Experiment) obserwowano zbiorniki wypełnione fluorescencyjną wodą. Sześć kamer dostarczyło cennych danych na temat zachowania paliwa, które w stanie nieważkości różni się od zwykłego zachowania w normalnych warunkach i stwarza poważne wyzwania dla kontroli położenia statku kosmicznego.

Rola druku 3D w podróżach kosmicznych

Wykorzystanie technologii druku 3D w podróżach kosmicznych wyznacza trendy. Technologia ta zyskuje coraz większe znaczenie przy produkcji prototypów i podzespołów nie tylko rakiet nośnych i pojazdów transportowych, ale także satelitów i stacji kosmicznych. Obecne badania wykorzystują części drukowane w 3D, głównie z materiałów takich jak aluminium i tytan, w celu opracowania lżejszych i bardziej opłacalnych rozwiązań.

NASA widzi ogromny potencjał w produkcji przyrostowej i realizuje projekty, które obejmują również zastosowania na Marsie i wydobycie na asteroidach. Nacisk położony jest nie tylko na zastosowanie na miejscu, ale także na możliwość tworzenia skomplikowanych komponentów bezpośrednio na miejscu za pomocą drukarek 3D. Przyszły rozwój może znacząco przynieść korzyści całemu przemysłowi kosmicznemu.

Projekt TU Berlin otrzymał wsparcie Towarzystwa Przyjaciół TU Berlin oraz innych firm, takich jak APWORKS GmbH, które wsparło drukowanie na metalu oraz Sensirion AG, które pomogło w zakupie czujników i pokryło koszty podróży. Ten przykład ilustruje interdyscyplinarne podejście i współpracę w zakresie innowacji kosmicznych.