Люди могли бы печатать инструменты на Марсе используя грунт самой планеты. Захватывающий эксперимент может изменить будущее космических путешествий. Этот прорыв означает, что будущие миссии смогут печатать предметы первой необходимости для ремонта, такие как запасные части для ракет.
Это важное открытие, потому что исследователи говорят, что они не могут доставить все необходимое в космос. Доставлять материалы чрезвычайно дорого, отметили авторы исследования: доставка всего одного килограмма материала на орбиту Земли обходится в 54 000 долларов. Представьте во сколько обойдется переброска грузов на Марс.
Ученые из Университета штата Вашингтон в США считают, что 3D-печать — это развивающаяся область, которая может стать решением проблемы удешевления и упрощения космических путешествий.
Команда обнаружила, что небольшое количество имитированной измельченной марсианской породы, смешанной с титановым сплавом, позволяет получить прочный, высокоэффективный материал, который можно было бы использовать для изготовления инструментов и деталей ракет на красной планете.
Они изготавливали инструменты, используя от 5% до 100% марсианского реголита, черного порошкообразного вещества, предназначенного для имитации каменистого неорганического материала на поверхности Марса, который может быть собран роботизированным манипулятором или марсоходом.
Исследователи полагают, что комбинация этих материалов может быть использована для создания довольно легких деталей, но которые все еще способны выдерживать большие нагрузки. Но не забываем, что главный плюс — это возможность печатать инструменты прямо на месте будущей марсианской станции.
Стоит отметить, что детали со 100-процентной концентрацией реголита оказались хрупкими и легко трескались. Однако проф. Бандьопадхьяй считает, что изделия из 100% марсианских каменных материалов будут хороши в качестве покрытий для защиты от ржавчины или радиационного повреждения.
Вместе с аспирантами Али Афрузяном и Келлен Траксел Бандиопадхьяй использовал 3D-принтер на порошковой основе, чтобы смешать имитированную марсианскую породу с титановым сплавом. Мощный лазер просвечивал материалы, нагревая их до 2000 градусов Цельсия. После этого расплавленная смесь стекала на подвижную платформу, где исследователи могли придавать ей различные размеры и формы.
Также команда считает, что можно найти еще более удачные и практичные композиты с использованием различных металлов и технологий печати.
“Исследование доказывает, что это, в принципе, возможно, и нам следует подумать в этом направлении, потому что это не просто изготовление деталей платиковых деталей на 3D-принтере, которые не подходят для сложных условий космоса, но и металлокерамических композитных деталей, которые являются прочными и могут быть использованы для множества конструктивных деталей”, — добавил Бандьопадхьяй, который работал над подобными экспериментами с использованием имитации измельченного лунного грунта (лунный реголит) для НАСА в 2011 году.
С тех пор космические агентства мира все больше и чаще работают с 3D-печатью, и теперь на Международной космической станции есть собственные устройства для производства необходимых материалов на месте и для экспериментов.
Использованы материалы:
https://news.wsu.edu/press-release/2022/09/06/martian-rock-metal-composite-shows-potential-of-3d-printing-on-mars/
