Svetovna inovacija: 3D-tiskanje za kolonizacijo Lune in Marsa!

Svetovna inovacija: 3D-tiskanje za kolonizacijo Lune in Marsa!

Znanstveniki z Univerze Leibniz Hannover in Univerze Otto von Guericke Magdeburg so v izjemen napredek pri vesoljskih raziskavah razvili inovativne metode za izdelavo kovinskih delov v breztežnosti. Namen tega pionirskega dela je spodbujanje kolonizacije Lune in Marsa z razvojem proizvodnih metod za uporabo na kraju samem. Po mnenju [uni-hannover.de] je ključnega pomena, da z razpoložljivimi viri proizvajamo blago za vsakodnevne potrebe.

Eden največjih izzivov, s katerimi se soočajo znanstveniki, je, kako učinkovito izdelati in popraviti kovinske dele v mikrogravitaciji. Za rešitev teh težav raziskovalci uporabljajo kombinacijo 3D-tiskanja in varjenja z laserskim nanašanjem, ki kovinski prah v plasteh nanese na substrat. Ta metoda ne bi samo omogočila popravila obrabljenih komponent med vesoljskimi misijami, temveč tudi zmanjšala potrebo po dragih nadomestnih delih.

Raziskovalni pristopi in tehnike

Kot del svojih študij so raziskovalci razvili sistem, ki omogoča simulacijo pogojev vesoljske misije z uporabo Einsteinovega dvigala na tehnološkem inštitutu v Hannovru (HITec). Ta objekt je edinstven, ker lahko posnema različne gravitacijske pogoje od mikrogravitacije do izstrelitve rakete. Eksperimentalna postavitev vključuje gondolo, prilagojeno pogojem mikrogravitacije, vključno s podajalnikom prahu in laserskim sistemom.

Materiali, uporabljeni v tem projektu, so zlasti titanove in nikljeve zlitine, ki se pogosto uporabljajo v letalstvu. Naslednji korak v teh raziskavah je obdelava luninega regolita kot izhodnega materiala, ki bo izvedena v sodelovanju z Laser Center Hannover (LZH). To bi lahko bil ključni korak za olajšanje proizvodnje na Luni ali Marsu.

Razširjene perspektive v 3D tiskanju

Vzporedno z razvojem v Nemčiji NASA skupaj z Evropsko vesoljsko agencijo (ESA) in nemškim vesoljskim centrom (DLR) dela na nadaljnjem napredku na področju 3D tiskanja. ESA je 8. julija 2025 začela projekt STARGATE za oceno aditivnih proizvodnih tehnologij za uporabo v vesolju. Poudarek projekta je 3D-tiskanje funkcionalne kovinske komponente na krovu Mednarodne vesoljske postaje (ISS), kot poroča [3druck.com].

Poseben poudarek je na proizvodnji 1-Newton motorja, ki bo razvit v orbiti in vrnjen na Zemljo. Ti testi so namenjeni razjasnitvi, kako mikrogravitacija vpliva na proces tiskanja in lastnosti materiala, da bi omogočili dolgoročno proizvodnjo kritičnih rezervnih delov na kraju samem. Izziv je natančno nadzirati proces taljenja v ničelni gravitaciji, kar je ključnega pomena za strukturno celovitost izdelanih delov.

Skupaj s tem razvojem je dr. Gilles Bailet z Univerze v Glasgowu ustvaril prototipe za rešitev težav s 3D tiskanjem v breztežnosti. Ta tehnologija je bila preizkušena v eksperimentalnih letih in bi lahko spremenila proizvodnjo v vesoljskih tovarnah z uporabo posebnih zrnatih materialov namesto tradicionalnih filamentov. Vendar ostajajo izzivi, zlasti zanesljivost izvajanja tehnologij, razvitih na Zemlji, v vesolju, kot ugotavlja [3dnatives.com].

Možnosti, ki so jih odprli ti raziskovalni projekti, ne bi lahko pomembno vplivale le na napredek pri vesoljskih potovanjih, ampak bi lahko tudi pospešile aditivno proizvodnjo na Zemlji. Znanje, pridobljeno s temi poskusi, bi bilo zato lahko zelo pomembno za prihodnje vesoljske misije, pa tudi za industrijo na Zemlji.