3D-impresso motor de foguete marcou uma nova era de exploração espacial

Um Foguete, que foi para o espaço, da Nova Zelândia, de 25 de maio, foi especial. Ela não só se tornou o primeiro lançamento com uma almofada, mas também foi equipada com um motor, quase totalmente montado com a ajuda de impressão 3D. Talvez, esse não é o primeiro "3D-impressão de um foguete no espaço", como se poderia pensar a partir de um título, mas isso demonstra o quão sério esta técnica de produção percebido o espaço da indústria.

Os Membros da equipe, situando-se por um foguete Electron empresa norte-americana RocketLab, dizem que o motor foi impresso em 24 horas e tem alta eficiência e desempenho em comparação com outros sistemas. Detalhes exatos impresso componentes que não. Mas, provavelmente, muitos deles foram desenvolvidos para minimizar o peso, mantendo as características estruturais, enquanto os outros componentes, pode ter sido otimizado para garantir o fluxo eficiente de líquido. Estas vantagens — redução de peso e o potencial de criação de novos projetos — são responsáveis por uma grande parte da razão pela qual a impressão 3D deve alcançar um lugar na exploração do espaço, e não o mais recente.

A impressão 3D, como é conhecido, é ótimo para a criação de formas complexas. Por exemplo, grades estruturas são criadas, como para permitir a pesar menos, mas em ser tão fortes como semelhantes os componentes sólidos. Isso permite a criação otimizada, peças mais leves, que anteriormente não era possível economicamente ou produzir com eficiência utilizando as abordagens mais tradicionais.

Микрорешетка Boeing é um exemplo de como é possível levar ao extremo esta abordagem e criar uma mecânica de sólidos, de estrutura, de 99,9% de composto de ar. Nem todos os processos de impressão tridimensional podem alcançar tal, mas até mesmo a redução de peso em poucos por cento em aviões e naves espaciais pode resultar em grandes benefícios através da utilização de uma menor quantidade de combustível.

A impressão 3D tende a trabalhar melhor para a produção relativamente pequenos, peças complexas, e não de grandes projetos, em que o custo de material e custos do tratamento superam quaisquer benefícios. Por exemplo, a revista o bocal pode melhorar a mistura de combustível no motor, o que levará a uma maior eficiência. O aumento da área de superfície heatproof de tela usando o figurado, e não uma superfície plana pode significar que o calor é transferido de forma mais eficiente, o que ajuda a reduzir o risco de superaquecimento.

Estes métodos também podem reduzir a quantidade de material, que é desperdiçado sai na produção. Isso é importante, porque os componentes espaciais, geralmente, são caros e raros materiais. A impressão 3D pode produzir todo o sistema de uma só vez, e não a partir do conjunto de peças montadas. Por exemplo, a NASA usou-o para a redução de componentes em um de seus mísseis de injectores com 115 a 2. Além disso, as impressoras 3D podem facilmente fazer uma pequena quantidade de detalhes, como exige a indústria espacial, sem a necessidade de criar caro produção de ferramentas.

Em órbita

Impressoras 3D também podem encontrar aplicação no espaço, onde é difícil de armazenar uma grande quantidade de peças de reposição e é difícil encontrar uma substituição, quando você estiver a milhares de quilômetros da Terra. Na estação espacial Internacional agora tem uma impressora 3D, por isso, se algo falhar, os engenheiros podem enviar o projeto para a substituição, e os astronautas em órbita seu распечатают.

Modernas impressoras funcionam apenas com plástico, por isso, ele, muito provavelmente, será utilizado para um único ferramentas ou rápida de peças de desgaste como maçanetas das portas. Mas quando as impressoras 3D tornam-se capazes de trabalhar com outros materiais, a sua aplicação aumenta significativamente. Um dia, as pessoas no espaço serão capazes de produzir seu próprio alimento e até mesmo os materiais biológicos. O processamento da empresa também serão capazes de criar peças de reposição de peças quebradas.

Olhando para a frente, pode-se supor que as impressoras 3D são extremamente úteis na criação de colônias. Tais lugares, como a Lua, não têm quantidade suficiente de material de construção tradicional, mas a agência espacial Europeia mostrou que, com a ajuda da energia solar, você pode criar os "tijolos" de poeira lunar, o que seria um bom começo. Os cientistas pensam agora sobre como mudar essa ideia em impressão 3D e construir totalmente impressas em casa na Lua.

Para colocar essas aplicações em realidade, precisamos explorar mais materiais e processos, através dos quais a produção de componentes terão de suportar extremamente duras condições do espaço. Os engenheiros também estão desenvolvendo um projeto otimizado e estão procurando maneiras de testar o 3D detalhe impresso para provar que são seguros e confiáveis. Especialmente para isso impedindo a gravidade, mais precisamente a sua falta. Muitos processos usam hoje em pó ou líquido, como matéria-prima, por isso, teremos que desenvolver truques para trabalhar com segurança com eles em condições de baixa ou nenhuma gravidade.

Serão Necessários completamente novos materiais e tecnologias. No entanto, estudos mostram que a impressão tridimensional cada vez mais será usado no espaço, mesmo se totalmente impresso a nave e não vai subir em breve. Mas o tempo virá.