Използване на 3D печат за завладяване на космоса


Всеки е чувал за космическото състезание, което се проведе през 20-тети век. Битката между Съветския съюз приключи през 1975 г., но знаехте ли, че е започнала нова космическа надпревара? Този път учени от цял ​​свят работят за постигане на различни цели, включително работа за намиране на начин да колонизират други планети и да го направят подходящо за хората действително да живеят в Космоса. За да се постигне тази цел, 3D печатането е една от водещите технологии, които се разглеждат за колонизация на космоса благодарение на своята адаптивност, рентабилност и, разбира се, способността да използваме местни материали, ключова необходимост, ако наистина искаме да се преместим в други планетарни тела . Разгледахме по-отблизо някои от многото различни начини адитивно производство се използва, за да направи възможно живеенето на Луната или на други планети в нашата Слънчева система.

ICON и НАСА създават 3D отпечатано повърхностно местообитание за Марс

В друг проект, за да ни доближи до бъдещото изследване на космоса, НАСА се насочи към 3D печат и по-специално към опита на известната строителна компания за 3D печат ICON. В последния проект, който ще разгледа възможностите за създаване на местообитания на други планети, стартъпът наскоро обяви, че ще отпечатва 3D симулирано местообитание на повърхността на Марс в сътрудничество с архитектурната фирма BIG-Bjarke Ingels Group, която ще бъде първият по рода си. На име МАРС ДЮНА АЛФА, предполагаемата структура от 1700 квадратни фута ще бъде използвана за симулиране на реалистично местообитание на Марс в едногодишното аналогово изследване на мисията на НАСА на Марс. Веднага след като производството приключи, моделът ще бъде доставен в космическия център Джонсън на НАСА, който се намира в Хюстън, Тексас.

Снимки: ICON

Живот на Марс чрез 3D печат?

От 2014 г. НАСА провежда състезание, наречено 3D-Printed Habitat Challenge, което има за цел да си представи структури, които могат да бъдат 3D отпечатани в космоса, за да поддържат живота на планета, различна от тази на Земята. Един от проектите, които спечелиха награди преди няколко години, беше проектът MARSHA, който разработи концепция за 3D отпечатани къщи на Марс. Американската компания AI Spacefactory стои зад тези конусообразни конструкции, които са с големина 34 квадратни метра. Той ще разчита на ресурсите, намиращи се на Червената планета, за да издигне малките къщи, като по този начин се освобождава от ограниченията за транспортиране на материали от Земята. И накрая, MARSHA е проектирана със система с двойна обвивка, за да изолира обитаемите пространства от структурните ограничения, причинени от температурните промени на Марс.

Пространство за 3D печат

Снимки: AI Spacefactory

3D отпечатани скафандри за колонизиране на Червената планета

Не е тайна, че се разработват много проекти, за да стигнем до Марс. Ако е важно да знаем как да стигнем до там, също толкова важно е да сме сигурни, че можем да стъпим на планетата, без да умрем. Ето защо компании като НАСА и Европейската космическа агенция (ESA) работят по темата. Имайки предвид това, компанията Mars One, стартирана през 2011 г., измисли скафандър, проектиран с помощта на 3D технологии. Благодарение на дигитализацията и адитивното производство, компанията разработи костюм, перфектно адаптиран към морфологията на астронавтите, за да осигури оцеляване на Марс.

Пространство за 3D печат

Снимки: Mars One

Роботите Zebro проправят пътя за колонизиране на Марс

Изследователи от Технологичния университет в Делфт откриха още един начин да използват 3D печат, за да помогнат за изграждането на структури на Марс, този път с роботи! Роботи Zebro Swarm на Delft са проектирани за изкопаване на подземни жилищни пространства на Червената планета, използвайки 3D печат за втвърдяване на стени с марсиански материали. Рояците автономни роботи ще функционират подобно на мравките, които изграждат колония, общувайки помежду си и разделяйки задачи, докато копаят под земята. Учените се надяват, че животът под земята ще бъде по-подходящ за хората на Марс, тъй като силните температурни промени, присъстващи на планетата, ще бъдат по-малко забележими. Всъщност самата ESA е признала важността на проекта, като предостави на екипа безвъзмездна помощ за по-нататъшното му развитие.

Пространство за 3D печат

Лютен и 3D печатни структури на Луната

Подобно на няколко компании, luyten е специализирана в адитивното производство за изследване на космоса. Като част от проекта Meeka, австралийският производител на 3D принтери си сътрудничи с Университета на Нов Южен Уелс (UNSW). Целта на тази програма е да използва 3D принтера Platypus Galacticus за изграждане на структури на Луната. Използвайки тази технология и от реголит, лунен материал, компанията се надява да изгради конструкции с дължина до 12 метра и височина до 9 метра. Освен това, за да идентифицира зони за застрояване, Luyten планира да изпрати роувъри, които да придружават Platypus Galacticus. Някои ще могат да оценят областите, докато други ще събират реголит.

Снимки: Luyten

3D биопринтиране в космоса

Животът в космоса очевидно не винаги е забавен; липсата на гравитация силно засяга костите и мускулите на астронавтите. Ето защо изследователите от ESA работят по проект за 3D биопринтиране за проектиране на проби от кожа и кости. Процесът на отпечатване беше извършен в обратна посока, за да се докаже, че може да бъде пренесен в космоса, в условия на микрогравитация. Ако астронавтите могат да имат 3D биопринтер по време на пътуванията си, те биха могли да реагират на спешни медицински случаи – в случай на изгаряния, например, екипажът може да отпечата нова кожа. В случая на ESA няколко проби от кожа и кости бяха 3D отпечатани от плазма, метилцелулоза и алгинат.

Проба, отпечатана с човешки кожни клетки, използвайки човешка кръвна плазма като богато на хранителни вещества биомастило (снимки: ESA – SJM Photography)

Moon Village, 3D отпечатаната лунна база

Днес 3D принтерите могат да се използват за отпечатване на всякакви части, от автомобили до къщи до органи. Потенциалът на технологията е огромен и Европейската космическа агенция (ESA) го знае. В сътрудничество с Русия и Китай, ESA иска да отпечата 3D лунна база, наречена „Лунно село“. За да постигнат това, учените се стремят да използват лунни материали, тъй като транспортирането на материали от Земята е твърде скъпо. Ето защо от няколко години експерти в адитивното производство и космическата индустрия работят за проучване на осъществимостта на проекта, който за момента изглежда осъществим.

Проектът за изгрев на луната

През януари 2021 г. за първи път екип от изследователи от Техническия университет в Брауншвайг и Laser Zentrum Hannover (LZH) успяха в 3D печат на реголит. За да извършат този експеримент, наречен „Изгрев на Луната“, учените оборудват луноход с лазер за стопяване на лунни материали и получаване на реголит. След като тази стъпка приключи, изследователите използваха роувъра IRAS MIRA3D, лунно превозно средство, специално проектирано за 3D печат в космоса. Благодарение на него екипът зад проекта твърди, че може да проектира обекти от реголит. Първо, което в бъдеще може да отвори полето за възможно строителство на Луната.

Пространство за 3D печат

Снимки: LZH

3D отпечатани биозалепващи ленти

Като част от космическата мисия, наречена космическа целувка, в която различни тестове се провеждат от астронавти на МКС, германският астронавт Матиас Мауерер наскоро тества използването на биопринтирани лепилни пластири в космоса. Bioprint First Aid, както се наричат ​​тези иновативни гипсови ленти, имат крайната цел да улеснят бъдещата първа медицинска помощ в запустяли райони или при екстремни условия. Ръчният механичен биопринтер се използва, като се нанася директно върху желаното място върху кожата, където веднага отпечатва подобна на гипс лента със специално био мастило. Благодарение на компактната форма на принтера и лесното боравене, учените зад проекта виждат възможното му бъдещо използване в лекарските практики, както и в сложни области като в космоса или на земята, като например Арктическия регион.

3D пространство за печат

Проектът LavaHive

Говорихме за това по-рано, през март 2015 г., НАСА стартира предизвикателството за 3D отпечатано местообитание. И сред 160-те заявки, една особено се открои пред журито. Наречена LavaHive, концепцията е разработена от членове на Европейския център за астронавти и австрийската група Liquifer Systems. Подобно на проекта Moonrise, идеята на изследователите беше да използват реголит като материал за 3D печат. По-конкретно, проектът LavaHive включва надуваемо централно местообитание, подсилено със стени, 3D отпечатани от лунен материал. Освен това, за да се получи достатъчно голямо жилищно пространство, тази надуваема зона е свързана с три подхабитата, чрез нещо като тунел, също 3D отпечатан.

Пространство за 3D печат

Снимки: LavaHive

Какво мислите за използването на 3D печат за колонизиране на пространството? Кажете ни в коментар по-долу или на нашия Linkedin, Facebookи Twitter страници! Не забравяйте да се регистрирате за нашия безплатен седмичник Бюлетин тук, най-новите новини за 3D печат направо във вашата входяща кутия! Можете също да намерите всички наши видеоклипове на нашия YouTube канал.