Az űrben is működhet a 3D nyomtatás
A technológián a Müncheni Egyetem Alkalmazott Tudományok tanszéke dolgozik, együttműködésben az ESA-val.
Az AIMIS-FYT névre hallgató tudóscsapat azon dolgozik, hogy az űrben is lehessen alkalmazni az additív gyártástechnológiát, számolt be az eeNews Europe. Talán mondani sem kell, hogy mekkora előrelépést jelentene az űrhajósok számára, ha az éppen szükséges eszközöket helyben tudnák előállítani. A megoldás nincs messze, hiszen a németországi kutatók módszerét már sikeresen tesztelték is – egyelőre nem a világűrben, hanem egy zéró gravitációs repülőúton (képünkön).
Miért van szükség 3D nyomtatásra az űrben? A bolygón túlra utazó eszközök mindegyike a Földön készül, itt tesztelik, majd egy darabban szállítják őket a kilövési helyszínre. Mindent úgy kell legyártani, hogy kibírja a kilövés során fellépő terhelést, aminek csak a töredéke jelentkezik például Föld körüli pályán. Mivel komplex tesztelésnek is alá vannak vetve, az űreszközök gyakran túlméretezett struktúrával készülnek, csupán azért, hogy túléljék az indítást. Egy hordozórakéta fellövése azonban sokba kerül, éppen ezért viszik magukkal a maximális tömeget, és még így is hatalmas összegbe kerül a cégeknek egy-egy kis műhold felbocsátása is. A rakéta által szállított járműben ráadásul nagyon kevés a hely, így komoly kutatások zajlanak az űrmissziók lehetőségeinek kiterjesztése, illetve az erőforrások és a költségek visszafogása érdekében.
Nagy előrelépés lenne, ha az űrhajókomponensek egy részét a Föld körüli pályán lehetne előállítani, 3D nyomtatással, ezzel csökkentve a túl magas költségeket. Az űrutazáshoz szükséges egyes elemeknek így nem kellene megfelelniük a fellövés kritériumainak, hiszen csak a fedélzeten készülnének el, a küldetés követelményeihez igazítva.
A müncheni kutatóknak sikerült kifejleszteniük egy olyan, extruderrel ellátott 3D nyomtatót, amelybe zéró gravitációs körülmények között is adagolhatnak folyékony, UV-kötéssel szilárduló fotopolimert. Ahelyett pedig, hogy rétegről rétegre épülnének fel a tárgyak – mint egy hagyományos printer esetében – három dimenzióban mozgó nyomtatófej állítja elő őket. A folyamat során tulajdonképpen szabadon engedik az anyagot, nulla gravitáció mellett formálják, és UV-fénnyel szilárdítják meg. Ha jobban belegondolunk, akkor ez a technológia – kombinálva a súlytalanság állapotával – még szabadabb alakformázást tesz lehetővé, mint ha földi körülmények között dolgoznánk, hiszen rögzítési pont nélkül is kialakíthatók az alkatrészek.
Ez a gyártási folyamat az eszközök nagyon széles skálájának előállítását tenné lehetővé: könnyen felépíthető lenne az űrben például egy napelempanel vagy egy antenna. A megoldás okkal keltheti fel olyan cégek érdeklődését, amelyek a világűrben alakíthatnák ki mikro- és kisméretű műholdjaik vagy műholdflottáik végső formáját, ahelyett, hogy a Földön gyártanák le, majd lőnék fel, jóval magasabb költséggel. További előny lehet az is, hogy a hasznos teher kisebb tömege lehetővé tenné több üzemanyag szállítását, jelentősen meghosszabbítva egy-egy küldetés időtartamát.
Gábor János, NEW technology