Лазерный мир

На Землю прибыла уникальная металлическая деталь, которая «родилась» на борту Международной космической станции. Это — экспериментальный образец, напечатанный из металла на специальном 3D-принтере в условиях невесомости. Теперь уникальный, первый в своем роде обьект, созданный в рамках проекта Европейского космического агентства (ESA), находится в исследовательском центре ESTEC в Нидерландах, где ему предстоит пройти серию тестов.

Деталь из металла сложной формы, напечатанная на орбите, прибыла на землюИсточник: ESA/NASA

Уникальный 3D-принтер весом около 180 кг, создающий объекты из металла, стал совместной разработкой ESA и компании Airbus. В январе 2024 года в рамках миссии Huginn это устройство прибыло на МКС и было установлено в модуле Columbus астронавтом ESA Андреасом Могенсеном. Теперь ученые наконец-то могут изучить первые плоды работы устройства.

Принцип действия принтера следующий: проволока из нержавеющей стали подается устройством в специальную камеру, где ее нагревает лазерный луч высокой мощности, достаточной чтобы расплавить сталь и получить изделие необходимой формы. Для того, чтобы максимально обезопасить астронавтов при работе с высокотехнологичным устройством и предотвратить возникновение нештатных ситуаций, которые в условиях МКС могут быть фатальны, принтер заключен в полностью герметичный корпус, который предотвращает выброс дыма, испарений и избыточного тепла при работе. Процесс печати полностью контролируется специалистами на Земле.

В июне 2024 года принтер успешно изготовил свой первый объект, небольшую деталь в форме буквы «S», а летом напечатал первый полноразмерный образец — именно он и прибыл на землю. Ему предстоит ряд испытаний в Лаборатории материалов и электрических компонентов ESTEC, в том числе, всестороннее сравнение с аналогичными образцами, напечатанными на Земле. Тестирование необходимо, чтобы понять, влияет ли на процесс печати такого рода микрогравитация.

В декабре на принтере был создан второй образец, который позже передадут для дальнейших исследований Техническому университету Дании (DTU). Такие исследования крайне важны для будущих космических миссий, так как производство деталей и инструментов непосредственно в космосе может значительно повысить автономность экипажей и снизить их зависимость от дорогостоящих грузовых поставок с Земли. 

До сих пор на МКС успешно использовались 3D-принтеры, печатающие из пластика, но объект из металла астронавтам удалось напечатать впервые. Как отмечают ученые, работа с металлом в условиях космоса оказалась значительно сложнее, чем предполагалось. Для воплощения уникальной технологии в жизнь потребовались особые лазеры, которые нагревают материалы для достаточной температуры.

Этот технологический прорыв открывает новые перспективы для долгосрочных миссий в дальнем космосе, в том числе, для полетов на Луну и Марс. Возможность изготавливать детали и ремонтировать оборудование прямо на месте может стать ключевым элементом не только полетов к дальним планетом, но и создания автономных космических баз на других планетах.

Источник: https://hi-tech.mail.ru/news/123565-uchenye-hotyat-sdelat-mks-gryaznee-zachem-eto-nuzhno/