Pasaules inovācija: 3D drukāšana Mēness un Marsa kolonizācijai!

Pasaules inovācija: 3D drukāšana Mēness un Marsa kolonizācijai!

Ievērojamā progresā kosmosa izpētē Hannoveres Leibnicas universitātes un Otto fon Gērikas universitātes Magdeburgas zinātnieki ir izstrādājuši novatoriskas metodes metāla detaļu ražošanai bezsvara stāvoklī. Šī novatoriskā darba mērķis ir veicināt Mēness un Marsa kolonizāciju, izstrādājot ražošanas metodes izmantošanai uz vietas. Saskaņā ar [uni-hannover.de], ir ļoti svarīgi ražot preces ikdienas vajadzībām, izmantojot pieejamos resursus.

Viens no lielākajiem izaicinājumiem, ar ko saskaras zinātnieki, ir efektīva metāla daļu ražošana un remonts mikrogravitācijā. Lai atrisinātu šīs problēmas, pētnieki izmanto 3D drukāšanas un lāzera uzklāšanas metināšanas kombināciju, kas uz substrāta slāņos uzklāj metāla pulveri. Šī metode ne tikai ļautu salabot nolietotās detaļas kosmosa misiju laikā, bet arī samazinātu vajadzību pēc dārgām rezerves daļām.

Pētījumu pieejas un metodes

Pētījumu ietvaros pētnieki ir izstrādājuši sistēmu, kas ļauj simulēt kosmosa misijas apstākļus, izmantojot Hannoveres Tehnoloģiju institūta (HITEc) Einšteina liftu. Šī iekārta ir unikāla, jo tā var atdarināt dažādus gravitācijas apstākļus no mikrogravitācijas līdz raķetes palaišanai. Eksperimentālā iekārta ietver gondolu, kas pielāgota mikrogravitācijas apstākļiem, ieskaitot pulvera padevēju un lāzera sistēmu.

Šajā projektā izmantotie materiāli ir īpaši titāna un niķeļa sakausējumi, kurus plaši izmanto aviācijā. Nākamais solis šajā pētījumā ir Mēness regolīta kā izejmateriāla apstrāde, kas tiks veikta sadarbībā ar Hannoveres lāzeru centru (LZH). Tas varētu būt izšķirošais solis, lai atvieglotu ražošanu uz Mēness vai Marsa.

Paplašinātas perspektīvas 3D drukāšanā

Paralēli notikumiem Vācijā NASA ir strādājusi pie turpmākiem sasniegumiem 3D drukāšanas jomā kopā ar Eiropas Kosmosa aģentūru (ESA) un Vācijas Aviācijas un kosmosa centru (DLR). 2025. gada 8. jūlijā ESA uzsāka projektu STARGATE, lai novērtētu aditīvās ražošanas tehnoloģijas izmantošanai kosmosā. Projekta uzmanības centrā ir funkcionāla metāla komponenta 3D drukāšana uz Starptautiskās kosmosa stacijas (SKS), kā ziņo [3druck.com].

Īpaša uzmanība tiek pievērsta 1-ņūtona dzinēja ražošanai, kas tiks izstrādāts orbītā un atgriezts uz Zemes. Šie testi ir paredzēti, lai noskaidrotu, kā mikrogravitācija ietekmē drukāšanas procesu un materiāla īpašības, lai nodrošinātu kritisko rezerves daļu ilgtermiņa ražošanu uz vietas. Izaicinājums ir precīzi kontrolēt kausēšanas procesu nulles gravitācijas apstākļos, kas ir ļoti svarīgi ražoto detaļu strukturālajai integritātei.

Līdztekus šiem notikumiem, Dr Gilles Bailet no Glāzgovas universitātes izveidoja prototipus 3D drukāšanas problēmu risinājumam bezsvara stāvoklī. Šī tehnoloģija ir pārbaudīta eksperimentālos lidojumos un varētu radikāli mainīt ražošanu kosmosa rūpnīcās, izmantojot īpašus granulētus materiālus tradicionālo pavedienu vietā. Tomēr joprojām pastāv izaicinājumi, jo īpaši attiecībā uz uz Zemes kosmosā izstrādāto tehnoloģiju izpildes uzticamību, kā atzīmē [3dnatives.com].

Šo pētniecības projektu pavērtās iespējas varētu ne tikai būtiski ietekmēt kosmosa ceļojumu progresu, bet arī veicināt piedevu ražošanu uz Zemes. Tāpēc šajos eksperimentos iegūtās zināšanas varētu būt ļoti svarīgas nākotnes kosmosa misijām, kā arī rūpniecībai uz Zemes.