Drukowanie 3D może bardzo pomóc w eksploracji Księżyca.Ponieważ ciężar to jedno z największych ograniczeń w podróżach kosmicznych,możliwość wznoszenia konstrukcji na miejscu z wykorzystaniem materiału księżycowego oraz energii słonecznej może przybliżyć o krok kolonizację Księżyca.Transport z Ziemi infrastruktury potrzebnej księżycowym kolonizatorom nastręcza trudności technicznych.O wiele lepszym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie drukowania 3D do wznoszenia konstrukcji na miejscu.A to rodzi pytania,między innymi o to,jakiego materiału użyć i jak ujarzmić potrzebną do budowy energię słoneczną.Choć pomysł drukowania 3D konstrukcji w kosmosie z użyciem gleby księżycowej i energii słonecznej może nadal wydawać się fantastyką naukową,to dzięki finansowanemu ze środków UE projektowi REGOLIGHT technologia jutra szybko staje się technologią dnia dzisiejszego.Partnerzy projektu stworzyli technologie,które posuwają o krok naprzód przełomową weryfikację poprawności projektu,opracowaną przez Europejską Agencję Kosmiczną.
W kierunku drukowania 3D w kosmosie
Prace przeprowadzone przez Europejską Agencję Kosmiczną z wykorzystaniem obiektów Niemieckiej Agencji Kosmicznej DLR w Kolonii,pokazały,że możliwe jest wytwarzanie cegieł z symulowanego pyłu księżycowego i energii słonecznej.Stół drukarki 3D podłączony został do pieca słonecznego,wypalającego kolejne warstwy pyłu księżycowego grubości 0,1 mm w temperaturze 1000°C.Test wykazał,że cegłę o rozmiarach 20x10x3 cm można wytworzyć w około pięć godzin.Piec słoneczny wykorzystuje 147 zakrzywionych luster,skupiających światło słoneczne w jedną wiązkę o wysokiej temperaturze,która posłużyła do stapiania ziaren regolitu.Ponieważ technologia jest uzależniona od pogody,użyto również symulatora słonecznego.W tym celu zbudowano sieć lamp ksenonowych,takich jakie stosuje się w projektorach kinowych.Uzyskane wyniki pokazują,iż ta metoda wytwarzania materiału budowlanego na potrzeby wznoszenia konstrukcji na Księżycu jest wykonalna.
Kolejny etap weryfikacji poprawności projektu
W ramach projektu REGOLIGHT(Sintering Regolith with Solar Light)eksperyment zostanie odtworzony w celu przetestowania,na ile technologia sprawdzi się w reprezentatywnych warunkach księżycowych,a więc w próżni i skrajnie wysokich temperaturach.Odtworzenie wyników w próżni wydaje się szczególnie trudne,niemniej w artykule opublikowanym niedawno przez partnerów projektu w czasopiśmie"The Journal of Aerospace Engineering"czytamy,że wedle uzyskanych wyników próżnia ma pozytywny wpływ na spiekanie.Ziarna łączą się w niższej temperaturze niż w powietrzu,co zapobiega dodatkowej porowatości i podnosi wytrzymałość na ściskanie nawet do 152 MPa w porównaniu do 98 MPa przy spiekaniu w atmosferze powietrza.W ramach badań sprawdzano też wpływ zmian zawartości szkła,główne rodzaje plagioklazów oraz ilmenit pod kątem określonego procesu spiekania. Partnerzy projektu doskonalili różne techniki z zamiarem przygotowania gruntu pod testy bazujące na wynikach osiągniętych przez ESA.Niedawno zespół ogłosił opracowanie podajników regolitu,które transportują surowiec do szczelnych zbiorników,a następnie usypują odpowiedniej grubości warstwę we właściwym tempie na stole drukarki.Ze względu na właściwości cierne regolitu,prawidłowe kontrolowanie osadzania proszku może sprawiać problem.Jednakże nowe urządzenie zbudowane w ramach projektu REGOLIGHT pozwala regulować grubość warstwy za pomocą kilku przenośników ślimakowych.Zweryfikowano kwestie wyciekania materiału(kiedy przenośnik nie pracuje),przepływu oraz prawidłowej grubości i rozrzutu osadzanego materiału.
Multidyscyplinarne podejście
W skład zespołu wchodzą architekci,inżynierowie,projektanci systemów i naukowcy,którzy podchodzą do problemów technicznych z dwóch stron.Jak twierdzą,w ten sposób zyskują szeroką perspektywę,opierając się na scenariuszu misji oraz podejściu oddolnym,które koncentruje się na fizycznych właściwościach pyłu regolitowego i addytywnej technologii produkcji.Unijne wsparcie badań pozwala partnerom projektu REGOLIGHT przenieść na kolejny poziom przełomowe prace zrealizowane przez ESA.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz