Παγκόσμια καινοτομία: 3D εκτύπωση για τον αποικισμό της Σελήνης και του Άρη!

Παγκόσμια καινοτομία: 3D εκτύπωση για τον αποικισμό της Σελήνης και του Άρη!

Σε μια αξιοσημείωτη πρόοδο για τη διαστημική έρευνα, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Leibniz του Αννόβερου και του Otto von Guericke University Magdeburg ανέπτυξαν καινοτόμες μεθόδους για την παραγωγή μεταλλικών εξαρτημάτων σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Αυτή η πρωτοποριακή εργασία στοχεύει να προωθήσει τον αποικισμό της Σελήνης και του Άρη αναπτύσσοντας μεθόδους κατασκευής για επιτόπια χρήση. Σύμφωνα με το [uni-hannover.de], είναι ζωτικής σημασίας να παράγονται αγαθά για τις καθημερινές ανάγκες χρησιμοποιώντας τους διαθέσιμους πόρους.

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες είναι πώς να παράγουν και να επισκευάζουν αποτελεσματικά μεταλλικά μέρη στη μικροβαρύτητα. Για να λύσουν αυτά τα προβλήματα, οι ερευνητές χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό τρισδιάστατης εκτύπωσης και συγκόλλησης με εναπόθεση λέιζερ, η οποία εναποθέτει μεταλλική σκόνη σε στρώσεις σε ένα υπόστρωμα. Αυτή η μέθοδος θα μπορούσε όχι μόνο να επιτρέψει την επισκευή φθαρμένων εξαρτημάτων κατά τη διάρκεια διαστημικών αποστολών, αλλά και να μειώσει την ανάγκη για ακριβά ανταλλακτικά.

Ερευνητικές προσεγγίσεις και τεχνικές

Στο πλαίσιο των μελετών τους, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα σύστημα που καθιστά δυνατή την προσομοίωση των συνθηκών μιας διαστημικής αποστολής χρησιμοποιώντας τον ανελκυστήρα Αϊνστάιν στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ανόβερου (HITec). Αυτή η εγκατάσταση είναι μοναδική επειδή μπορεί να μιμηθεί διάφορες συνθήκες βαρύτητας από τη μικροβαρύτητα έως την εκτόξευση πυραύλων. Η πειραματική διάταξη περιλαμβάνει μια γόνδολα προσαρμοσμένη στις συνθήκες μικροβαρύτητας, συμπεριλαμβανομένου ενός τροφοδότη πούδρας και ενός συστήματος λέιζερ.

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο είναι ιδιαίτερα κράματα τιτανίου και νικελίου, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική. Το επόμενο βήμα σε αυτή την έρευνα είναι η επεξεργασία του σεληνιακού ρεγολίθου ως πρώτης ύλης, η οποία θα γίνει σε συνεργασία με το Κέντρο Λέιζερ του Ανόβερου (LZH). Αυτό θα μπορούσε να είναι το κρίσιμο βήμα για τη διευκόλυνση της κατασκευής στη Σελήνη ή τον Άρη.

Διευρυμένες προοπτικές στην τρισδιάστατη εκτύπωση

Παράλληλα με τις εξελίξεις στη Γερμανία, η NASA εργάζεται για περαιτέρω προόδους στον τομέα της τρισδιάστατης εκτύπωσης μαζί με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) και το Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο (DLR). Στις 8 Ιουλίου 2025, η ESA ξεκίνησε το έργο STARGATE για την αξιολόγηση των τεχνολογιών κατασκευής προσθέτων για χρήση στο διάστημα. Το επίκεντρο του έργου είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση ενός λειτουργικού μεταλλικού στοιχείου στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), όπως αναφέρει το [3druck.com].

Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παραγωγή ενός κινητήρα 1-Newton, ο οποίος θα αναπτυχθεί σε τροχιά και θα επιστρέψει στη Γη. Αυτές οι δοκιμές έχουν σκοπό να διευκρινίσουν πώς η μικροβαρύτητα επηρεάζει τη διαδικασία εκτύπωσης και τις ιδιότητες του υλικού, προκειμένου να καταστεί δυνατή η μακροπρόθεσμη επιτόπια παραγωγή κρίσιμων ανταλλακτικών. Η πρόκληση είναι ο ακριβής έλεγχος της διαδικασίας τήξης σε μηδενική βαρύτητα, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη δομική ακεραιότητα των παραγόμενων εξαρτημάτων.

Μαζί με αυτές τις εξελίξεις, ο Δρ Gilles Bailet από το Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης δημιούργησε πρωτότυπα για μια λύση σε προβλήματα τρισδιάστατης εκτύπωσης σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας. Αυτή η τεχνολογία έχει δοκιμαστεί σε πειραματικές πτήσεις και θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην παραγωγή στα διαστημικά εργοστάσια χρησιμοποιώντας ειδικά κοκκώδη υλικά αντί για παραδοσιακά νήματα. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις, ιδιαίτερα η αξιοπιστία των τεχνολογιών εκτέλεσης που αναπτύχθηκαν στη Γη στο διάστημα, όπως σημειώνει το [3dnatives.com].

Οι δυνατότητες που ανοίγονται από αυτά τα ερευνητικά έργα θα μπορούσαν όχι μόνο να επηρεάσουν σημαντικά την πρόοδο στα διαστημικά ταξίδια, αλλά και να προωθήσουν την παραγωγή προσθέτων στη Γη. Η γνώση που αποκτήθηκε από αυτά τα πειράματα θα μπορούσε επομένως να είναι μεγάλης σημασίας για μελλοντικές διαστημικές αποστολές καθώς και για τη βιομηχανία στη Γη.