Máy in 3D đầu tiên sử dụng kim loại nóng chảy trong không gian sẽ được đưa lên ISS trong tuần này

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Sứ mệnh lên mặt trăng của Apollo 13 đã không diễn ra như kế hoạch. Sau khi một vụ nổ làm nổ tung một phần tàu vũ trụ, các phi hành gia đã trải qua vài ngày đau khổ để cố gắng trở về nhà. Tại một thời điểm, để giữ cho không khí dễ thở, phi hành đoàn đã phải tập hợp lại một bộ chuyển đổi dành cho máy lọc CO2 không vừa vặn với băng keo, các bộ phận của bộ đồ du hành vũ trụ và các trang trong sổ tay hướng dẫn sứ mệnh.

Họ không lên được mặt trăng, nhưng Apollo 13 là bậc thầy về hack. Đó cũng là một lời nhắc nhở nghiệt ngã về việc các phi hành gia cô đơn như thế nào kể từ thời điểm tàu vũ trụ của họ cất cánh. Không có cửa hàng phần cứng nào trong không gian (chưa). Vậy thế hệ tin tặc không gian tiếp theo sẽ sử dụng những công cụ mới lạ nào? Máy in 3D đầu tiên chế tạo các bộ phận bằng nhựa đã đến ISS một thập kỷ trước. Tuần này, các phi hành gia sẽ nhận được máy in 3D kim loại đầu tiên. Máy sẽ đến ISS vào thứ năm như một phần của nhiệm vụ tiếp tế Cygnus NG-20.

Máy in 3D đầu tiên in kim loại trong không gian, trong hình, đang hướng tới ISS. Tín dụng hình ảnh: ESA

Được xây dựng bởi nhóm do Airbus lãnh đạo, máy in có kích thước tương đương một chiếc máy giặt—nhỏ đối với máy in 3D kim loại nhưng lại lớn để khám phá không gian—và sử dụng tia laser công suất cao để hóa lỏng hợp kim kim loại ở nhiệt độ trên 1,200 độ C (2,192 độ F). Kim loại nóng chảy được lắng đọng thành từng lớp để tạo thành các vật thể nhỏ (nhưng hy vọng hữu ích), như phụ tùng hoặc công cụ.

Các phi hành gia sẽ cài đặt máy in 3D trong Phòng thí nghiệm Columbus trên ISS, nơi nhóm sẽ tiến hành bốn bản in thử nghiệm. Sau đó, họ dự định mang những đồ vật này về nhà và so sánh độ bền cũng như tính nguyên vẹn của chúng với các bản in được hoàn thành dưới lực hấp dẫn của Trái đất. Họ cũng hy vọng thí nghiệm chứng minh quy trình – bao gồm nhiệt độ cao hơn nhiều so với máy in 3D trước đây và khói độc hại – là an toàn.

Gwenaëlle Aridon, kỹ sư trưởng tại Airbus cho biết: “Máy in 3D kim loại sẽ mang lại khả năng sản xuất mới trên quỹ đạo, bao gồm khả năng sản xuất các bộ phận kết cấu chịu tải có khả năng đàn hồi tốt hơn so với nhựa tương đương”. cho biết trong một thông cáo báo chí. “Các phi hành gia sẽ có thể trực tiếp chế tạo các công cụ như cờ lê hoặc các khớp nối có thể kết nối nhiều bộ phận với nhau. Tính linh hoạt và nhanh chóng của in 3D sẽ cải thiện đáng kể khả năng tự chủ của các phi hành gia.”

Một trong bốn bản in thử nghiệm được lên kế hoạch cho sứ mệnh ISS. Tín dụng hình ảnh: Airbus Space và Quốc phòng SAS

Mất gần hai ngày cho mỗi lần in, máy hầu như không phải là con quỷ tốc độ và các vật thể in sẽ bị thô ở các cạnh. Sau lần trình diễn đầu tiên về in 3D trọng lực một phần trên ISS, việc phát triển các công nghệ phù hợp cho việc sản xuất quỹ đạo đã diễn ra chậm chạp. Nhưng với tư cách là ISS sắp kết thúc vòng đời và trạm vũ trụ tư nhân và các dự án cơ sở hạ tầng khác được đẩy mạnh, công nghệ này có thể có nhiều ứng dụng hơn.

Nhu cầu sản xuất các mặt hàng theo yêu cầu sẽ chỉ tăng lên khi chúng ta đi xa nhà hơn và ở đó lâu hơn. ISS ở tương đối gần – chỉ một 200 dặm trên đầu—nhưng các phi hành gia đang khám phá và xây dựng sự hiện diện lâu dài hơn trên mặt trăng hoặc sao Hỏa sẽ cần phải sửa chữa và thay thế bất cứ thứ gì bị hỏng trong sứ mệnh của họ.

Đầy tham vọng và thậm chí xa hơn nữa, in 3D kim loại có thể đóng góp vào tầm nhìn của ESA về một “nền kinh tế không gian tròn,” trong đó vật liệu từ các vệ tinh cũ, các tầng tên lửa đã qua sử dụng và cơ sở hạ tầng khác được tái chế thành các cấu trúc, công cụ và bộ phận mới khi cần thiết.

Băng keo chắc chắn sẽ luôn có một vị trí trong hộp công cụ của mọi hacker không gian - nhưng một vài máy in 3D để xử lý các bộ phận bằng nhựa và kim loại một cách nhanh chóng chắc chắn sẽ không ảnh hưởng gì đến nguyên nhân.

Ảnh: NASA