Svetová inovácia: 3D tlač na kolonizáciu Mesiaca a Marsu!

Svetová inovácia: 3D tlač na kolonizáciu Mesiaca a Marsu!

Vedci z Leibniz University Hannover a Otto von Guericke University v Magdeburgu v pozoruhodnom pokroku vo vesmírnom výskume vyvinuli inovatívne metódy výroby kovových častí v beztiažovom stave. Cieľom tejto priekopníckej práce je podporiť kolonizáciu Mesiaca a Marsu vývojom výrobných metód na použitie na mieste. Podľa [uni-hannover.de] je kľúčové vyrábať tovar pre každodenné potreby s využitím dostupných zdrojov.

Jednou z najväčších výziev, ktorým vedci čelia, je efektívne vyrábať a opravovať kovové časti v mikrogravitácii. Na vyriešenie týchto problémov výskumníci používajú kombináciu 3D tlače a laserového nanášania, ktoré nanáša kovový prášok vo vrstvách na substrát. Táto metóda by mohla nielen umožniť opravu opotrebovaných komponentov počas vesmírnych misií, ale aj znížiť potrebu drahých náhradných dielov.

Výskumné prístupy a techniky

V rámci svojich štúdií vedci vyvinuli systém, ktorý umožňuje simulovať podmienky vesmírnej misie pomocou Einsteinovho výťahu na Hannoverskom technologickom inštitúte (HITec). Toto zariadenie je jedinečné, pretože dokáže napodobňovať rôzne gravitačné podmienky od mikrogravitácie až po štart rakiet. Experimentálne usporiadanie zahŕňa gondolu prispôsobenú podmienkam mikrogravitácie, vrátane podávača prášku a laserového systému.

Materiály použité v tomto projekte sú najmä zliatiny titánu a niklu, ktoré sú široko používané v letectve. Ďalším krokom v tomto výskume je spracovanie lunárneho regolitu ako východiskového materiálu, ktoré sa uskutoční v spolupráci s Laserovým centrom Hannover (LZH). To by mohol byť zásadný krok na uľahčenie výroby na Mesiaci alebo Marse.

Rozšírené perspektívy v 3D tlači

Paralelne s vývojom v Nemecku NASA spolu s Európskou vesmírnou agentúrou (ESA) a nemeckým centrom pre letectvo a vesmír (DLR) pracuje na ďalšom pokroku v oblasti 3D tlače. 8. júla 2025 ESA spustila projekt STARGATE na vyhodnotenie technológií aditívnej výroby pre použitie vo vesmíre. Ako uvádza [3druck.com], zameraním projektu je 3D tlač funkčného kovového komponentu na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).

Osobitný dôraz sa kladie na výrobu 1-newtonového motora, ktorý bude vyvinutý na obežnej dráhe a vrátený na Zem. Cieľom týchto testov je objasniť, ako mikrogravitácia ovplyvňuje proces tlače a vlastnosti materiálu, aby sa umožnila dlhodobá výroba kritických náhradných dielov priamo na mieste. Výzvou je presne riadiť proces tavenia pri nulovej gravitácii, čo je kľúčové pre štrukturálnu integritu vyrábaných dielov.

Spolu s týmto vývojom vytvoril Dr. Gilles Bailet z University of Glasgow prototypy na riešenie problémov s 3D tlačou v stave beztiaže. Táto technológia bola testovaná pri experimentálnych letoch a mohla by spôsobiť revolúciu vo výrobe vo vesmírnych továrňach použitím špeciálnych zrnitých materiálov namiesto tradičných filamentov. Zostávajú však problémy, najmä spoľahlivosť vykonávania technológií vyvinutých na Zemi vo vesmíre, ako poznamenáva [3dnatives.com].

Možnosti, ktoré tieto výskumné projekty otvorili, by mohli nielen výrazne ovplyvniť pokrok v cestovaní do vesmíru, ale aj pokročiť vo výrobe aditív na Zemi. Poznatky získané z týchto experimentov by preto mohli mať veľký význam pre budúce vesmírne misie, ako aj pre priemysel na Zemi.