На МКС впервые испытали 3D-принтер по металлу
Этой зимой на Международную космическую станцию доставили первый металлический 3D-принтер, и теперь, спустя несколько месяцев, его наконец испытали в действии. Печать была выполнена на прошлой неделе, 30 мая, в европейском лабораторном модуле «Коламбус», что знаменует собой значительный шаг вперед в области производства на орбите, подчеркнули в Европейском космическом агентстве. По словам ученых, работа уникального принтера полностью контролируется с Земли — астронавтам на борту МКС нужно лишь открыть клапан подачи азота перед началом печати.
Демонстрационный образец 3D-принтера по металлу был разработан промышленной командой во главе с компанией Airbus, которая участвует в финансировании проекта наряду с ЕКА. На МКС его доставили в январе 2024 года на борту космического грузовика Cygnus от компании Northrop Grumman. После этого астронавт ЕКА Андреас Могенсен установил 180-килограммовый принтер в выдвижную стойку Mark II, входящую в состав модуля «Коламбус».
«Эта тестовая S-образная кривая успешно завершает ввод в эксплуатацию нашего металлического 3D-принтера», — заявил технический директор ЕКА Роб Постема, комментируя результаты первых испытаний новой технологии. В свою очередь член команды Airbus Себастьен Жиро обратил внимание, что о таком высоком качестве 3D-печати, которая осуществлялась по нержавеющей стали, специалисты «могли только мечтать».
Металлический 3D-принтер работает следующим образом: изготовленная из нержавеющей стали проволока подается в область печати, которая нагревается лазером — его мощность примерно в миллион раз превышает показатели обычной лазерной указки. Конец проволоки плавится, когда ее погружают в ванну с расплавом, и таким образом к отпечатку добавляется металл.
Как уточнили в ЕКА, процесс 3D-печати полностью контролируется наземными специалистами. От астронавтов на борту МКС требуется лишь открыть клапан подачи азота перед началом работы принтера. Поскольку температура плавления нержавеющей стали достигает 1400 °C, принтер в целях безопасности работает в герметичном корпусе — это должно предотвратить попадание избыточного тепла или паров.
Для последующей, теперь уже полномасштабной, 3D-печати в ЕКА определили четыре формы, которые позднее будут отправлены на Землю — здесь их сопоставят с эталонными отпечатками, сделанными при нормальной силе тяжести. Масса каждого отпечатка — меньше 250 граммов, а на их создание уходит 2-4 недели (время печати ограничено и составляет 4 часа в день).
«Две печатные детали проанализируют в лаборатории материалов и электрических компонентов ESTEC в Нидерландах, чтобы помочь нам понять, влияет ли длительная микрогравитация на печать металлических материалов. Две других отправятся в Европейский центр астронавтов и Датский технический университет (DTU)», — уточнил инженер-материаловед ЕКА Адвенит Макайя.
Ранее на МКС использовали 3D-принтеры на основе полимеров, однако напечатанные объекты были из пластика. Металлический же 3D-принтер позволит изготавливать более прочные объекты, что существенно повысит потенциал данной технологии в космосе. Кроме того, с помощью такого устройства можно переделывать детали вышедших из строя спутников в новые инструменты или конструкции прямо на орбите. Это значительно сэкономит время и ресурсы — больше не придется отправлять инструменты на ракетах-носителях.
