Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος θα δοκιμάσει τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου στον ISS

Ο πρώτος μεταλλικός τρισδιάστατος εκτυπωτής που θα χρησιμοποιηθεί στο διάστημα είναι


στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Η αποστολή εφοδιασμού Cygnus NG-20, η οποία μεταφέρει τον εκτυπωτή 180 κιλών (397 λίβρες), ξεκίνησε την Τρίτη και πρόκειται να φτάσει στο ISS την Πέμπτη.

Ο αστροναύτης Andreas Mogensen θα εγκαταστήσει τον εκτυπωτή, ο οποίος αναπτύχθηκε για το . Στη συνέχεια, το μηχάνημα θα ελέγχεται και θα παρακολουθείται από τη Γη.

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές που βασίζονται σε πολυμερή έχουν χρησιμοποιηθεί, αλλά η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων σε τροχιά λέγεται ότι αποτελεί μια πιο δύσκολη πρόκληση.

Το

μηχάνημα θα χρησιμοποιεί μια μορφή ανοξείδω

του

χάλυβα που χρησιμοποιείται συχνά για επεξεργασία νερού και ιατρικά εμφυτεύματα λόγω του πόσο καλά αντέχει στη διάβρωση.

Αφού το σύρμα από ανοξείδωτο χάλυβα ωθηθεί στην περιοχή εκτύπωσης, ο εκτυπωτής το λιώνει με ένα λέιζερ που λέγεται ότι είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο ισχυρό από έναν τυπικό δείκτη λέιζερ. Στη συνέχεια, ο εκτυπωτής προσθέτει το λιωμένο μέταλλο στην εκτύπωση.

Το σημείο τήξης του μετάλλου είναι περίπου 1.400°C και ο εκτυπωτής θα λειτουργεί μέσα σε ένα πλήρως σφραγισμένο κουτί. Για να μπορέσει να λειτουργήσει ο εκτυπωτής, πρέπει να εξαερώσει το

οξυγόνο

του στο διάστημα και να αντικαταστήσει την ατμόσφαιρά του με άζωτο. Διαφορετικά, το λιωμένο μέταλλο θα οξειδωθεί όταν εκτεθεί στο οξυγόνο.

Δεδομένων των υψηλότερων θερμοκρασιών που χρησιμοποιούνται σε σύγκριση με έναν πλαστικό 3D εκτυπωτή (που θερμαίνεται στους 200°C περίπου), “πρέπει να διασφαλιστεί η ασφάλεια του πληρώματος και του ίδιου του Σταθμού — ενώ οι δυνατότητες συντήρησης είναι επίσης πολύ περιορισμένες”, τεχνικός υπεύθυνος της ESA Rob Postema


. «Εάν πετύχει, ωστόσο, η αντοχή, η αγωγιμότητα και η ακαμψία του μετάλλου θα ωθήσουν τη δυνατότητα της τρισδιάστατης εκτύπωσης στο διάστημα σε νέα ύψη».

Έχουν προγραμματιστεί τέσσερις δοκιμαστικές εκτυπώσεις. Ο εκτυπωτής θα αναπαράγει εκτυπώσεις αναφοράς που έχουν δημιουργηθεί πίσω στη Γη. Οι δύο εκδόσεις θα συγκριθούν για να βοηθήσουν τους

επιστήμονες

να κατανοήσουν πώς η ποιότητα και η απόδοση εκτύπωσης διαφέρουν στο χώρο. Παρόλο που κάθε εκτύπωση θα ζυγίζει λιγότερο από 250 γραμμάρια (8,8 ουγγιές) και θα είναι μικρότερη από ένα κουτί αναψυκτικού, ο εκτυπωτής θα χρειαστεί από δύο έως τέσσερις εβδομάδες για να δημιουργήσει το καθένα. Ο εκτυπωτής θα λειτουργεί μόνο για τέσσερις ώρες το πολύ κάθε μέρα, καθώς οι ανεμιστήρες και ο κινητήρας του είναι αρκετά δυνατοί και το ISS έχει κανονισμούς θορύβου.

Εάν το πείραμα πάει καλά, θα ανοίξει το δρόμο για τους αστροναύτες και τις διαστημικές υπηρεσίες να εκτυπώσουν τα απαραίτητα εργαλεία ή εξαρτήματα χωρίς να χρειάζεται να στείλουν τα αντικείμενα σε αποστολές ανεφοδιασμού. Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην

κατασκευή

μιας σεληνιακής βάσης με χρήση ανακυκλωμένων υλικών ή (χώμα και βράχος σελήνης). Μπορεί να φανεί χρήσιμο και για αποστολές στον Άρη.