Astronaut JAXA Norishige Kanai pracuje vedľa 3D tlačiarne Made In Space na Medzinárodnej vesmírnej stanici.Vyrobené vo vesmíre koľko míľ je dlhý centrálny park
Ako prvé možno spomenúť vesmírne misie, a to buď výbuchy rakiet, vesmírne lode smerujúce na inú planétu, alebo astronauti kráčajúci v čiernom vákuu v tučných skafandroch. Všetky tieto veci sa vyrábajú na Zemi, ale slúžia na budovanie vecí pre pohodlie aj pre diaľkové výlety v vesmír je čoraz dôležitejším aspektom cestovania do vesmíru.
Ak sa chystáme kolonizovať Mars, nevyhnutne musíme mať schopnosť robiť tam výrobu a ideálne použitie miestnych materiálov, Andrew Rush, prezident spoločnosti Made In Space, Inc., startupu v Jacksonville na Floride, ktorý sa špecializuje na 3D tlač vo vesmíre, hovorí Braganca.
Made In Space je prvou spoločnosťou, ktorá úspešne vyrobila objekt v mimozemskom prostredí. V 2016 zadala NASA objednávku Made In Space inštalovať stálu 3D tlačiareň na Medzinárodnej vesmírnej stanici na výrobu nástrojov, vybavenia a všetkého, čo by mohli potrebovať palubní astronauti.
V nedávnom rozhovore pre Braganca Rush prelomil zaujímavú vedu o výrobe v USAmikrogravitačné prostredia a prečo je táto technológia kľúčom v úsilí ľudskej rasy o medziplanetárnu industrializáciu.
V čom sa líši 3D tlač vo vesmíre od 3D tlače na Zemi?
Konečný cieľ je rovnaký, a to stavať veci v reálnom čase, aby vyhovovali potrebám používateľov. Najväčší rozdiel vo vesmíre je, že nemáme výhodu gravitácie, ktorá by nám pomohla ukladať veci tam, kam ich chceme dať, takže sa musíme spoliehať na iné sily, aby vykonali ukladanie materiálu.
V prostredí s nulovou gravitáciou tiež nemáme žiadnu prirodzenú konvekciu, ako sú vzdušné prúdy, ktoré sa prirodzene pohybujú, aby pomohli s chladením. Takže musíme do systému 3D tlače zabudovať tepelnú kontrolu, aby boli horúce časti horúce a chladné časti chladné.
V zásade vytvárate prostredie podobné Zemi vo vnútri 3D tlačového stroja.
Áno. To je dobrý spôsob, ako to povedať.
Jednou z veľkých vecí pri výrobe v mikrogravitácii je, že môžeme skutočne vytvoriť také štruktúry, ktoré by to nebolibyť schopní podporovať svoju vlastnú hmotu, keby boli na Zemi. To nám umožňuje robiť skutočne zaujímavé veci.Napríklad môžeme vytvoriť štruktúru podobnú pavučine, ktorá dokáže udržať a stabilizovať svoju vlastnú váhu v priestore. Keby ste ho však položili na zem, zrútil by sa pod váhou svojej vlastnej hmoty.
Vďaka 3D tlači môžeme tento druh objektov vyrábať priamo vo vesmíre, a nie na Zemi a potom ho odpáliť do vesmíru.
Aké veľké je zariadenie, ktoré sa momentálne nachádza na vesmírnej stanici?
Je to asi veľkosť slušnej mikrovlnky. Skutočne však veľkosť našich tlačiarní závisí od toho, čo je potrebné vytlačiť, a od veľkosti dostupného priestoru. Máme niektoré tlačiarne, ktoré dokážu vytvoriť štruktúry oveľa väčšie ako samotné tlačiarne. Môžu pracovať mimo ISS vo vesmírnom vákuu.
Aký druh predmetov tá tlačiareň vyrobila? A z čoho sú vyrobené?
Vyrobila širokú škálu vecí, napríklad ráčny, ktoré možno použiť na doladenie vecí, radiačné kryty pre rôzne vedecké experimenty a umenie navrhnuté študentmi.
Momentálne máme na vesmírnej stanici tri materiály. Máme akrylonitril-butadién-styrén (ABS), ktorý je trochu ako lego plast a bežný materiál používaný v 3D tlačiarňach aj na Zemi. Potom máme hvysokohustotný polyetylén (HDPE), ktorý je pružnejším a potravinovo bezpečným plastom. Polyetylén je tiež to, z čoho sú vyrobené džbány na mlieko. Potom tu máme aj Polyéterimid / Polykarbonát (PEI / PC), čo je letecký polymér vhodný pre výrobu silnejších a tepelne odolnejších materiálov.Môže skutočne držať silu vo vákuu a v prostredí s nízkou teplotou vo vesmíre.
Môžete uviesť príklad toho, ako je možné 3D tlač využiť v budúcich vesmírnych misiách, napríklad pri kolonizácii Marsu?
Kľúčom ku kolonizácii kdekoľvek je prinesenie nástrojov a život mimo pevninu.Ak sa chystáme kolonizovať Mars, musíme tam absolútne mať schopnosť robiť výrobu a ideálne využívať miestne materiály.To, čo sme sa vo vesmíre venovali posledných niekoľko rokov, je vývoj výrobnej technológie, ktorá dokáže pracovať so Zemou. V čase, keď sa presunieme na Mars, je možné väčšie verzie týchto 3D tlačiarní použiť na položenie základov a vybudovanie nášho biotopu.
Keď už hovoríme o kolonizácii Marsu, Elon Musk uviedol, že chce poslať na Mars jeden milión ľudí do roku 2050. Myslíte si, že je to realistický časový harmonogram?
Myslím si, že rok 2050 je realistický cieľ. Som veľmi nadšený návrat ľudí na Mesiac v tomto desaťročí. Myslím si, že akonáhle sa vrátime na Mesiac, je reálne povedať, že Mars je v našom dosahu o ďalších 10 rokov.
Made In Space ako prvá spoločnosť poslala do ISS 3D tlačiareň (v roku 2016). Ako sa vyvinula 3D tlač vo vesmíre za posledné štyri roky? Mali ste nejakých významných konkurentov?
Uskutočnili sme vládnu konkurenciu. 3D tlač je veľkým záujmom Európskej vesmírnej agentúry (ESA). Rusko urobilo v tejto oblasti niekoľko experimentov. Rovnako aj Čína. A videli sme aj ďalšie spoločnosti v USA, ktoré majú tiež veľký záujem.
Ako ovplyvnil program COVID-19 vašu spoločnosť, či už ide o výskum a vývoj alebo obchodnú stránku veci?
COVID-19 zjavne šokoval všetky aspekty nášho osobného i profesionálneho života. Nie sme proti tomu vôbec imunní. Mali sme mimoriadne šťastie, že sme mali zákazníkov, najmä NASA.
Skutočne sme sa veľmi snažili zabezpečiť, aby sme naďalej uskutočňovali naše vízie a zároveň ich robili spôsobom, ktorý je pre náš tím a ďalšie organizácie, s ktorými spolupracujeme, čo najbezpečnejšie.
