JAXA-ruimtevaarder Norishige Kanai werk langs 'n Made In Space 3D-drukker op die Internasionale Ruimtestasie.Gemaak in die ruimte hoe om jou psigiese vermoëns te verbeter
Noem ruimtelike missies, wat die eerste keer by ons opkom, is of raketontploffings, ruimteskepe na 'n ander planeet vaar, of ruimtevaarders wat in die swart vakuum in vet ruimtepakke loop. Al hierdie dinge word op Aarde gemaak, maar vir gemak en langafstandreise word dinge gebou in ruimte is 'n al hoe belangriker aspek van ruimtereise.
As ons Mars gaan koloniseer, moet ons absoluut die vermoë hê om daar vervaardig te word en verkieslik plaaslike materiaal te gebruik, Andrew Rush, president van Made In Space, Inc., 'n onderneming in Jacksonville, Florida wat spesialiseer in 3D-drukwerk in die ruimte, vertel Braganca.
Made In Space is die eerste onderneming wat 'n voorwerp suksesvol vervaardig in 'n buite-aarde omgewing. In 2016 het NASA in opdrag van Made In Space gegee om 'n permanente 3D-drukker op die Internasionale Ruimtestasie te installeer om gereedskap, toerusting en alles wat aan boord ruimtevaarders benodig, te vervaardig.
In 'n onlangse onderhoud met Braganca het Rush die intrige wetenskap van vervaardiging in Amerika afgebreekmikro-swaartekragomgewings en waarom hierdie tegnologie die sleutel is in die soeke van die mens na interplanetêre industrialisering.
Hoe verskil 3D-drukwerk in die ruimte as 3D-drukwerk op aarde?
Die einddoel is dieselfde, naamlik om dinge real-time te bou om in die gebruikersbehoefte te voorsien. Die grootste verskil in ruimte is dat ons nie die voordeel van swaartekrag het om ons te help om dinge te plaas waar ons dit wil plaas nie, dus moet ons op ander kragte vertrou om die neerslag van materiaal te doen.
Ook in 'n swaartekragomgewing het ons geen natuurlike konveksie soos lugstrome wat natuurlik beweeg om te help met afkoeling nie. Ons moet dus die termiese beheer in die 3D-drukstelsel inbou om die warm en die koel dele warm te hou.
Eintlik skep jy 'n Aarde-agtige omgewing binne die 3D-drukmasjien.
Ja. Dit is 'n goeie manier om dit te sê.
Een van die groot dinge van die vervaardiging van mikrogravitasie is egter dat ons eintlik strukture kan maak wat nie sou niein staat wees om hul eie massa te ondersteun as hulle op aarde was. Dit stel ons in staat om regtig interessante dinge te doen.Ons kan byvoorbeeld 'n spinnerakagtige struktuur maak wat sy eie gewig in die ruimte kan hou en stabiliseer. Maar as u dit op die grond neersit, sal dit onder die gewig van sy eie massa ineenstort.
Met 3D-drukwerk kan ons die soort voorwerpe direk in die ruimte maak in plaas daarvan om dit op die aarde te maak en dit dan in die ruimte inblaas.
Hoe groot is die toestel wat tans op die ruimtestasie is?
Dit is omtrent so groot soos 'n ordentlike mikrogolfoond. Maar regtig, die grootte van ons drukkers hang af van wat gedruk moet word en die hoeveelheid beskikbare spasie. Ons het enkele drukkers wat strukture baie groter kan maak as die drukkers self. Hulle kan in die lugruim van die ISS buite die ISS opereer.
Watter soort voorwerpe het daardie drukker gemaak? En waarvan is dit gemaak?
Dit het 'n wye verskeidenheid dinge gemaak, soos ratels wat gebruik kan word om dinge aan te pas, bestralingsdeksels vir verskillende wetenskaplike eksperimente en kuns wat deur studente ontwerp is.
Op die oomblik het ons drie materiale op die ruimtestasie. Ons het akrylnitrielbutadiëenstireen (ABS), wat soortgelyk is aan Lego-plastiek en 'n algemene materiaal wat ook in 3D-drukkers op aarde gebruik word. Dan het ons 'n hhoë-digtheid poliëtileen (HDPE) wat 'n buigsamer en voedselveiliger plastiek is. Daar is ook poliëtileen waarvan melkbekers gemaak word. Dan het ons ook 'n polyetherimied / polikarbonaat (PEI / PC), wat 'n polimeer in die ruimtevaart is wat sterker, meer hittebestande materiale lewer.Dit kan eintlik sterkte hou in 'n vakuum en 'n lae temperatuur omgewing in die ruimte.
Kan u 'n voorbeeld gee van hoe 3D-drukwerk gebruik kan word in toekomstige ruimtemissies, soos om Mars te koloniseer?
Die sleutel tot oral koloniseer is om gereedskap te bring en van die land af te leef.As ons Mars gaan koloniseer, moet ons absoluut die vermoë hê om daar vervaardig te word en verkieslik plaaslike materiale te gebruik.Wat ons die afgelope paar jaar in die ruimte doen, is die ontwikkeling van vervaardigingstegnologie wat van die aarde af kan werk. Teen die tyd dat ons na Mars verhuis, kan groter weergawes van hierdie 3D-drukkers gebruik word om fondamente te lê en ons habitat daar uit te bou.
Van Mars-kolonisering gepraat, het Elon Musk gesê dat hy teen 2050 een miljoen mense na Mars wil stuur. Dink jy dat dit 'n realistiese tydlyn is?
Ek dink 2050 is 'n realistiese teiken. Ek is baie opgewonde oor mense na die maan terugbring in hierdie dekade. Ek dink sodra ons na die maan terugkeer, is dit realisties om te sê dat Mars binne nog tien jaar binne ons bereik is.
Made In Space was die eerste maatskappy wat 'n 3D-drukker na die ISS gestuur het (in 2016). Hoe het 3D-drukwerk in die ruimte die afgelope vier jaar ontwikkel? Het u al noemenswaardige mededingers gehad?
Ons het 'n bietjie regeringskompetisie gehad. 3D-drukwerk is 'n groot belang vir die Europese Ruimteagentskap (ESA). Rusland het 'n paar eksperimente op hierdie gebied gedoen. So ook China. En ons het ook ander maatskappye in die VSA gesien wat ook baie belangstel.
Hoe het COVID-19 u onderneming beïnvloed, of dit nou R & D is of die sakekant van sake?
COVID-19 het uiteraard elke aspek van ons persoonlike en professionele lewens geskok. Ons is glad nie immuun daarteen nie. Ons was buitengewoon gelukkig om klante te hê, veral NASA.
Ons het baie hard probeer om seker te maak dat ons steeds ons visioene uitvoer, terwyl ons dit so veilig as moontlik doen vir ons span en ander organisasies waarmee ons werk.
