JAXA-astronautti Norishige Kanai työskentelee Made In Space 3D -tulostimen vieressä kansainvälisellä avaruusasemalla.Valmistettu avaruudessa käänteinen matkapuhelin etsiä
Mainitse avaruusoperaatiot, mikä voi ensin tulla mieleen, ovat joko rakettien räjähdykset, avaruusalukset, jotka matkustavat kohti toista planeettaa, tai astronautit, jotka kävelevät tyhjiön mustassa rasvaisessa avaruuspuvussa. Kaikki nämä asiat tehdään maapallolla, mutta sekä mukavuuden että kaukomatkojen vuoksi rakennetaan asioita sisään avaruus on yhä tärkeämpi osa avaruusmatkaa.
Jos aiomme asuttaa Marsin, meillä on ehdottomasti oltava kyky tehdä valmistus siellä ja mieluiten käyttämällä paikallisia materiaaleja, Andrew Rush, Made In Space, Inc. -yhtiön johtaja, Jacksonville, Florida, startup, joka on erikoistunut 3D-tulostukseen avaruudessa, kertoo Braganca.
Made In Space on ensimmäinen yritys, joka valmistaa objektin onnistuneesti maan ulkopuolisessa ympäristössä. Sisään 2016, NASA toimitti Made In Space -teollisuuden asentaa pysyvä 3D-tulostin kansainväliselle avaruusasemalle työkalujen, laitteiden ja mitä tahansa astronauttien tarvitsemaa tarvetta varten.
Äskettäisessä Bragancain haastattelussa Rush hajosi kiehtovan valmistustieteen vuonnamikrogravitaatioympäristöt ja miksi tämä tekniikka on avain ihmiskunnan pyrkimyksissä planeettojen väliseen teollistumiseen.
Kuinka 3D-tulostus avaruudessa eroaa 3D-tulostuksesta maapallolla?
Lopputavoite on sama, eli rakentaa tavaraa reaaliajassa käyttäjien tarpeiden tyydyttämiseksi. Suurin ero avaruudessa on se, että meillä ei ole painovoiman hyötyä, joka auttaa meitä sijoittamaan asiat haluamaamme paikkaan, joten meidän on luotettava muihin voimiin materiaalin tallettamisessa.
Nollapainovoimaisessa ympäristössä meillä ei myöskään ole mitään luonnollista konvektiota, kuten ilmavirrat, jotka liikkuvat luonnollisesti jäähdytyksen helpottamiseksi. Joten meidän on rakennettava lämpösäätö 3D-tulostusjärjestelmään pitämään kuumat osat kuumina ja viileät osat viileinä.
Pohjimmiltaan olet luomassa Maan kaltaista ympäristöä 3D-tulostuskoneen sisälle.
Joo. Se on hyvä tapa sanoa se.
Yksi mikrogravitaation valmistuksen hienoista asioista on kuitenkin se, että voimme itse asiassa tehdä rakenteita, jotka eivät tekisipystyä tukemaan omaa massaansa, jos he olisivat maan päällä. Sen avulla voimme tehdä todella mielenkiintoisia asioita.Esimerkiksi voimme tehdä hämähäkinverkon kaltaisen rakenteen, joka pystyy pitämään ja vakauttamaan oman painonsa avaruudessa. Mutta jos laitat sen maahan, se romahtaisi oman massansa painon alla.
3D-tulostuksella voimme tehdä tällaisia esineitä suoraan avaruudessa sen sijaan, että tekisimme ne maapallolla ja sitten räjäyttää sen avaruuteen.
Kuinka suuri laite on tällä hetkellä avaruusasemalla?
Se on kooltaan kunnon mikroaaltouuni. Mutta oikeastaan tulostimemme koko riippuu siitä, mitä on tulostettava, ja käytettävissä olevan tilan määrästä. Meillä on joitain tulostimia, jotka voivat tehdä rakenteista paljon isompia kuin itse tulostimet. Ne voivat toimia ISS: n ulkopuolella avaruuden tyhjössä.
Millaisia esineitä tuo tulostin on tehnyt? Ja mistä ne on tehty?
Se on tuottanut monenlaisia juttuja, kuten räikkäjä, joita voidaan käyttää asioiden säätämiseen, säteilysuojukset eri tiedekokeille ja opiskelijoiden suunnittelemaa taidetta.
Tällä hetkellä meillä on kolme materiaalia avaruusasemalla. Meillä on akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS), joka on eräänlainen Lego-muovi ja tavallinen materiaali, jota käytetään myös maapallon 3D-tulostimissa. Sitten meillä on herittäin tiheä polyeteeni (HDPE), joka on joustavampi ja elintarvikkeille turvallisempi muovi. Polyeteeni on myös mitä maitokannut valmistetaan. Sitten meillä on myös polyeetteri-imidi / polykarbonaatti (PEI / PC), joka on ilmailu- ja avaruustason polymeeri, joka tuottaa vahvempia, lämmönkestävämpiä materiaaleja.Se voi todella pitää voimaa tyhjiössä ja matalan lämpötilan tilassa avaruudessa.
Voitteko antaa esimerkin siitä, kuinka 3D-tulostusta voidaan käyttää tulevissa avaruusoperaatioissa, kuten Marsin siirtomaa?
Avain kolonisaatioon missä tahansa on työkalujen tuominen ja eläminen maan ulkopuolella.Jos aiomme asuttaa Marsin, meillä on ehdottomasti oltava kyky tehdä valmistus siellä ja mieluiten käyttämällä paikallisia materiaaleja.Se mitä olemme tehneet avaruudessa viime vuosien ajan, on kehittää valmistustekniikkaa, joka voi toimia maapallon ulkopuolella. Mennessäsi Marsille näiden 3D-tulostimien suurempia versioita voidaan käyttää perustan rakentamiseen ja elinympäristön rakentamiseen siellä.
Marsin siirtokunnasta puhuen Elon Musk on sanonut haluavansa lähettää miljoonan ihmisen Marsille vuoteen 2050 mennessä. Luuletko, että se on realistinen aikajana?
Mielestäni vuosi 2050 on realistinen tavoite. Olen hyvin innoissani ihmisten palaaminen kuuhun tällä vuosikymmenellä. Luulen, että palattuamme kuuhun on realistista sanoa, että Mars on ulottuvillamme vielä 10 vuoden kuluttua.
Made In Space lähetti ensimmäisenä 3D-tulostimen ISS: ään (vuonna 2016). Kuinka 3D-tulostus avaruudessa on kehittynyt viimeisten neljän vuoden aikana? Onko sinulla ollut merkittäviä kilpailijoita?
Meillä on ollut jonkin verran valtion kilpailua. 3D-tulostus on erittäin kiinnostava Euroopan avaruusjärjestö (ESA). Venäjä on tehnyt joitain kokeita tällä alueella. Niin on myös Kiinassa. Ja olemme nähneet muita yrityksiä Yhdysvalloissa, jotka ovat myös erittäin kiinnostuneita.
Kuinka COVID-19 on vaikuttanut yritykseesi, olipa kyse sitten tuotekehityksestä tai asioiden liikepuolesta?
COVID-19 on ilmeisesti järkyttänyt henkilökohtaisen ja työelämän kaikki näkökohdat. Emme ole lainkaan immuuneja sille. Olemme olleet erittäin onnekkaita, että meillä on asiakkaita, erityisesti NASA.
Olemme yrittäneet todella kovasti varmistaa, että jatkamme visioidemme toteuttamista samalla, kun teemme sen tavalla, joka on mahdollisimman turvallista tiimillemme ja muille organisaatioillemme, joiden kanssa työskentelemme.
