3D-stampato il motore a razzo ha segnato una nuova era di esplorazione dello spazio

Il Razzo, che è andato nello spazio dalla Nuova Zelanda 25 maggio, era speciale. Lei non solo è diventato il primo lancio con superficie privata, ma è dotato di un motore, quasi completamente assemblato con l'aiuto della stampa 3D. Forse questo non è il primo «3D-stampato il razzo nello spazio», come si potrebbe pensare dal titolo, ma questo mette in evidenza quanto sia grave questa tecnica di produzione percepito settore spaziale.

I Membri del team che sta dietro un missile Electron società americana RocketLab, dicono che il motore è stato stampato per 24 ore e offre una maggiore efficienza e prestazioni in confronto con altri sistemi. Dettagli precisi stampato componenti non ancora. Ma, probabilmente, molti di loro sono stati progettati per ridurre al minimo il peso pur mantenendo le caratteristiche strutturali, mentre gli altri componenti, forse, sono stati ottimizzati per garantire un efficace flusso di liquido. Questi vantaggi — riduzione del peso e il potenziale di creazione di nuovi progetti — costituiscono una parte significativa, perché la stampa 3D dovrebbe trovare posto nell'esplorazione dello spazio, e non l'ultima.

La stampa 3D, come è noto, ottimo per la creazione di forme complesse. Ad esempio, il reticolo della struttura creati solo per pesare di meno, ma essere forte, come e simili componenti solidi. Questo consente di creare ottimizzati, leggeri e rapidi, che in precedenza era impossibile economicamente o produrre in modo efficiente con l'uso di più approcci tradizionali.

Микрорешетка Boeing — questo è un esempio di come si può portare alle estreme conseguenze questo approccio e creare meccanica struttura robusta, al 99,9% è costituito da aria. Non tutti i processi di stampa tridimensionale possono raggiungere tale, ma anche il risparmio di peso in più per cento su aerei e navicelle spaziali può portare ad un grande profitto attraverso l'utilizzo di una minore quantità di carburante.

La stampa 3D ha la tendenza a lavorare meglio per la produzione di relativamente piccole, parti difficili, e non di grandi disegni, in cui il costo del materiale e dei costi di trattamento supera tutti i vantaggi. Ad esempio, si è rivisto l'ugello può migliorare la miscela di carburante nel motore, che porterà ad una maggiore efficienza. Incremento della superficie dello scudo termico con l'uso di fantasia, e non una superficie piana può significare che il calore viene trasferito in modo più efficiente, riducendo così il rischio di surriscaldamento.

Questi metodi possono anche ridurre la quantità di materiale che va sprecato durante la produzione. Questo è importante perché componenti aerospaziali, di solito, sono fatti di costosi e rari materiali. La stampa 3D può anche produrre un intero sistema in una sola volta, e non di una pluralità di parti assemblate. Ad esempio, la NASA ha usato per la riduzione dei componenti in uno dei suoi missili iniettori con 115-2. Inoltre, le stampanti 3D possono facilmente fare una piccola quantità di dettagli, come richiede spazio industria, senza dover costruire costosi strumenti di produzione.

In orbita

Le stampanti 3D possono trovare applicazione nel cosmo, dove è difficile memorizzare una grande quantità di pezzi di ricambio e di difficile individuazione della sostituzione, quando si è a migliaia di chilometri dalla Terra. Sulla stazione spaziale Internazionale ora dispone di una stampante 3D, quindi se si rompe qualcosa, gli ingegneri possono inviare il progetto per la sostituzione, e gli astronauti in orbita stampare.

Le Moderne stampanti funzionano solo con la plastica, quindi, molto probabilmente, sarà utilizzato per strumenti monouso o rapidamente parti come le maniglie delle porte. Ma quando le stampanti 3D saranno in grado di lavorare con altri materiali, la loro applicazione aumenterà notevolmente. Una volta che le persone nello spazio in grado di produrre il proprio cibo e anche i materiali biologici. Le imprese di trasformazione in grado di creare pezzi di ricambio delle parti rotte.

Guardando al futuro, si può supporre che le stampanti 3D saranno estremamente utili per la creazione di colonie. Luoghi come la Luna, non hanno una sufficiente quantità di materiali da costruzione tradizionali, ma l'agenzia spaziale Europea ha dimostrato che con l'aiuto dell'energia solare, è possibile creare i «mattoni» di polvere lunare, che sarebbe un buon inizio. Gli scienziati ora pensano su come passare questa idea sulla stampa 3D e costruire completamente stampate la casa sulla Luna.

Per realizzare queste applicazioni in realtà, abbiamo bisogno di esplorare più materiali e processi, attraverso i quali componenti di produzione saranno sopportare estremamente dure condizioni di spazio. Gli ingegneri stanno anche sviluppando design ottimizzato e alla ricerca di modi per testare il 3D-stampato dettagli, per dimostrare che sono sicuri e affidabili. Soprattutto questo impedisce di gravità, o meglio la sua mancanza. Molti processi oggi utilizzano polveri o liquidi come materia prima, quindi dobbiamo sviluppare trucchi per lavorare in modo sicuro con loro in condizioni di scarsa o assente gravità.

Bisogno di completamente nuovi materiali e tecnologie. Tuttavia, gli studi dimostrano che stampa tridimensionale, sempre più spesso, sarà utilizzato nello spazio, anche se completamente stampato il veicolo spaziale e non volare nel prossimo futuro. Ma verra ' il momento.