Maailman innovaatio: 3D-tulostus Kuun ja Marsin kolonisoimiseksi!

Maailman innovaatio: 3D-tulostus Kuun ja Marsin kolonisoimiseksi!

Hannoverin Leibnizin yliopiston ja Magdeburgin Otto von Guericken yliopiston tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisia menetelmiä metalliosien valmistamiseksi painottomuudessa. Tämän uraauurtavan työn tavoitteena on edistää Kuun ja Marsin kolonisaatiota kehittämällä valmistusmenetelmiä paikan päällä käytettäväksi. [uni-hannover.de]:n mukaan on ratkaisevan tärkeää tuottaa tavaroita jokapäiväisiin tarpeisiin käytettävissä olevilla resursseilla.

Yksi tutkijoiden suurimmista haasteista on metalliosien tehokas valmistaminen ja korjaaminen mikrogravitaatiossa. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi tutkijat käyttävät 3D-tulostuksen ja laserpinnoitushitsauksen yhdistelmää, joka levittää metallijauhetta kerroksittain alustalle. Tämä menetelmä ei mahdollista vain kuluneiden komponenttien korjaamista avaruuslentojen aikana, vaan myös vähentää kalliiden varaosien tarvetta.

Tutkimuksen lähestymistavat ja tekniikat

Osana tutkimuksiaan tutkijat ovat kehittäneet järjestelmän, joka mahdollistaa avaruustehtävän olosuhteiden simuloinnin Hannover Institute of Technologyn (HITEc) Einstein-hissillä. Tämä laitos on ainutlaatuinen, koska se voi jäljitellä erilaisia ​​​​painovoimaolosuhteita mikrogravitaatiosta raketin laukaisuun. Kokeellinen kokoonpano sisältää mikrogravitaatio-olosuhteisiin mukautetun gondolin, mukaan lukien jauheen syöttölaitteen ja laserjärjestelmän.

Tässä projektissa käytetyt materiaalit ovat erityisesti titaani- ja nikkeliseoksia, joita käytetään laajasti ilmailuteollisuudessa. Seuraava askel tässä tutkimuksessa on Kuun regoliitin prosessointi lähtöaineena, joka tehdään yhteistyössä Laser Center Hannoverin (LZH) kanssa. Tämä voi olla ratkaiseva askel tuotannon helpottamiseksi Kuussa tai Marsissa.

Laajentuneet näkökulmat 3D-tulostuksessa

Samanaikaisesti Saksan kehityksen kanssa NASA on työskennellyt 3D-tulostuksen lisäedistysten parissa yhdessä Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja Saksan ilmailukeskuksen (DLR) kanssa. ESA käynnisti 8. heinäkuuta 2025 STARGATE-projektin, jonka tavoitteena on arvioida avaruudessa käytettävien lisäaineiden valmistustekniikoita. Projektin painopiste on toimivan metallikomponentin 3D-tulostaminen kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS), kuten [3druck.com] raportoi.

Erityisesti painopiste on 1-Newtonin moottorin tuotannossa, joka kehitetään kiertoradalla ja palautetaan Maahan. Näillä testeillä on tarkoitus selvittää, miten mikrogravitaatio vaikuttaa painoprosessiin ja materiaaliominaisuuksiin, jotta kriittisten varaosien pitkäaikainen tuotanto paikan päällä olisi mahdollista. Haasteena on valvoa tarkasti sulatusprosessia nollapainovoimassa, mikä on ratkaisevan tärkeää valmistettujen osien rakenteellisen eheyden kannalta.

Tämän kehityksen myötä tohtori Gilles Bailet Glasgow'n yliopistosta loi prototyyppejä ratkaisuun 3D-tulostusongelmiin painottomuudessa. Tätä tekniikkaa on testattu koelennoilla, ja se voi mullistaa tuotannon avaruustehtaissa käyttämällä erikoisrakeisia materiaaleja perinteisten filamenttien sijaan. Haasteita on kuitenkin edelleen, erityisesti maan päällä avaruudessa kehitettyjen teknologioiden luotettavuus, kuten [3dnatives.com] huomauttaa.

Näiden tutkimusprojektien avaamat mahdollisuudet voisivat paitsi vaikuttaa merkittävästi avaruusmatkailun edistymiseen, myös edistää lisäaineiden valmistusta maan päällä. Näistä kokeista saadulla tiedolla voi siksi olla suuri merkitys tuleville avaruustehtäville sekä maapallon teollisuudelle.