JAXA-astronaut Norishige Kanai jobber ved siden av en Made In Space 3D-skriver på den internasjonale romstasjonen.Laget i verdensrommet jeg trenger en treningskamerat
Nevn romoppdrag, det som først kan komme til å tenke på er enten raketteksplosjoner, romskip som reiser mot en annen planet eller astronauter som går i svart vakuum i fett romdrakter. Alle disse tingene er laget på jorden, men for både bekvemmelighet og langtursturer, å bygge ting i rom er et stadig viktigere aspekt av romfart.
Hvis vi skal kolonisere Mars, må vi absolutt ha muligheten til å produsere der og ideelt sett bruke lokale materialer, Andrew Rush, president for Made In Space, Inc., en oppstart i Jacksonville, Florida som spesialiserer seg i 3D-utskrift i verdensrommet, forteller Braganca.
Made In Space er det første selskapet som lykkes med å produsere et objekt i et miljø utenfor jorden. I 2016 bestilte NASA Made In Space å installere en permanent 3D-skriver på den internasjonale romstasjonen for å produsere verktøy, utstyr og hva som helst om bord på astronauter.
I et nylig intervju med Braganca brøt Rush ned den spennende vitenskapen om produksjon imikrogravitasjonsmiljøer og hvorfor denne teknologien er nøkkelen i menneskehetens søken etter interplanetær industrialisering.
Hvordan er 3D-utskrift i rommet annerledes enn 3D-utskrift på jorden?
Målet er det samme, som er å bygge ting i sanntid for å dekke brukernes behov. Den største forskjellen i rommet er at vi ikke har fordelen av tyngdekraften for å hjelpe oss med å plassere ting der vi ønsker å plassere dem, så vi må stole på andre krefter for å deponere materiale.
I et miljø uten tyngdekraft har vi ingen naturlig konveksjon som luftstrømmer som beveger seg naturlig for å hjelpe til med kjøling. Så vi må bygge termisk kontroll i 3D-utskriftssystemet for å holde de varme delene varme og de kule delene kule.
I utgangspunktet skaper du et jordlignende miljø inne i 3D-utskriftsmaskinen.
Ja. Det er en god måte å si det på.
En av de store tingene med produksjon i mikrogravitasjon er imidlertid at vi faktisk kan lage strukturer som ikke ville gjort detvære i stand til å støtte sin egen masse hvis de var på jorden. Det lar oss gjøre veldig interessante ting.For eksempel kan vi lage en edderkoppnettlignende struktur som kan holde og stabilisere sin egen vekt i rommet. Men hvis du legger den ned på bakken, ville den kollapse under vekten av sin egen masse.
Med 3D-utskrift kan vi direkte lage den typen gjenstander i rommet i stedet for å lage dem på jorden og deretter sprengning det ut i rommet.
Hvor stor er enheten som for øyeblikket er på romstasjonen?
Det handler om størrelsen på en anstendig mikrobølgeovn. Men egentlig, størrelsen på skriverne våre avhenger av hva som må skrives ut og hvor mye plass som er tilgjengelig. Vi har noen skrivere som kan gjøre strukturer mye større enn skriverne selv. De kan operere utenfor ISS i verdensrommet.
Hva slags gjenstander har skriveren laget? Og hva er de laget av?
Den har laget et bredt utvalg av ting, for eksempel skralle som kan brukes til å finjustere ting, strålingsdeksler for forskjellige vitenskapelige eksperimenter og studentdesignet kunst.
Akkurat nå har vi tre materialer på romstasjonen. Vi har akrylnitrilbutadienstyren (ABS), som er som Lego-plast og et vanlig materiale som brukes i 3D-skrivere også på jorden. Så har vi en hpolyetylen med høy tetthet (HDPE) som er en mer fleksibel og matsikker plast. Polyetylen er også det melkekanne er laget av. Deretter har vi også et polyeterimid / polykarbonat (PEI / PC), som er en luftfart-polymer som produserer sterkere, mer varmebestandige materialer.Det kan faktisk holde styrke i et vakuum og et miljø med lav temperatur i rommet.
Kan du gi et eksempel på hvordan 3D-utskrift kan brukes i fremtidige romoppdrag, for eksempel kolonisering av Mars?
Nøkkelen til å kolonisere hvor som helst er å bringe verktøy og leve av landet.Hvis vi skal kolonisere Mars, må vi absolutt ha muligheten til å produsere der og ideelt sett bruke lokale materialer.Det vi har gjort i verdensrommet de siste årene, er å utvikle produksjonsteknologi som kan fungere utenfor jorden. Når vi flytter til Mars, kan større versjoner av disse 3D-skriverne brukes til å legge grunnlag og bygge ut vårt habitat der.
Apropos Mars-kolonisering, Elon Musk har sagt at han vil sende en million mennesker til Mars innen 2050. Synes du det er en realistisk tidslinje?
Jeg synes 2050 er et realistisk mål. Jeg er veldig spent på tilbake mennesker til månen i dette tiåret. Jeg tror når vi kommer tilbake til månen, er det realistisk å si at Mars er innen rekkevidde om 10 år til.
Made In Space var det første selskapet som sendte en 3D-skriver til ISS (i 2016). Hvordan har 3D-utskrift i verdensrommet utviklet seg de siste fire årene? Har du hatt noen bemerkelsesverdige konkurrenter?
Vi har hatt en viss regjeringskonkurranse. 3D-utskrift er en stor interesse for European Space Agency (ESA). Russland har gjort noen eksperimenter på dette området. Det har Kina også. Og vi har sett andre selskaper i USA som også er veldig interesserte.
Hvordan har COVID-19 påvirket bedriften din, enten det er FoU eller forretningssiden?
COVID-19 har åpenbart sjokkert alle aspekter av vårt personlige og profesjonelle liv. Vi er ikke immune overfor det i det hele tatt. Vi har vært usedvanlig heldige å ha kunder, spesielt NASA.
Vi har prøvd veldig hardt for å sikre at vi fortsetter å utføre våre visjoner mens vi gjør det på en måte som er så trygg som mulig for teamet vårt og andre organisasjoner vi samarbeider med.
