ترسل وكالة الفضاء الأوروبية أول طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد في العالم إلى محطة الفضاء الدولية
ترسل وكالة الفضاء الأوروبية أول طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد في العالم إلى محطة الفضاء الدولية
أول طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد للفضاء في العالم في طريقها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS)، حيث سيتم تركيبها في وحدة كولومبوس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. وتتمثل مهمتها في إثبات صلاحية التكنولوجيا في المدار وتمهيد الطريق للاستخدام المستقبلي على المريخ والقمر.
سيتم استخدام الطابعة التي يبلغ وزنها 180 كجم والتي طورتها شركة إيرباص لإصلاح أو تصنيع الأدوات وواجهات التثبيت والأجزاء الميكانيكية. ويمكنها طباعة أجزاء بحجم يبلغ ارتفاعه تسعة سنتيمترات وعرضه خمسة سنتيمترات، وتستغرق العملية حوالي 40 ساعة.
بمجرد تركيبها في محطة الفضاء الدولية، ستقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد بتصنيع أربع عينات معدنية سيتم إرسالها إلى الأرض لتحليلها. سوف ينتج النموذج الهندسي الأرضي للطابعة أيضًا نفس العينات.
“من أجل تقييم آثار الجاذبية الصغرى، ستقوم وكالة الفضاء الأوروبية والجامعة التقنية الدنماركية بإجراء اختبارات القوة الميكانيكية والانحناء وتحليل البنية المجهرية على الأجزاء المصنوعة في الفضاء ومقارنتها بالعينات الأخرى،” كما قال سيباستيان جيرولت، مهندس نظام الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد في وأوضحت شركة إيرباص.
التصنيع في الفضاء: الحدود الجديدة
مؤتمر TNW 2024 – الإعلان عن المتحدثين!
تعرف على الخبراء الأقوياء الذين سيعتلون المسرح يومي 20 و21 يونيو في أمستردام واحفظ مقعدك اليوم.
لقد برز التصنيع في الفضاء باعتباره الحدود الجديدة للبحث وتحسين قدرات استكشاف الفضاء.
عندما يتعلق الأمر بالبحث والتطوير، فإن خصائص الفضاء – الجاذبية الصغرى، وحالة الفراغ القريبة، ومستويات الإشعاع الأعلى – توفر منصة اختبار فريدة لقطاعات تتراوح من أشباه الموصلات إلى المستحضرات الصيدلانية.
وفي الوقت نفسه، فإن القدرة على إصلاح أو إنتاج الأجزاء في الفضاء تقلل من الاعتماد على الإمدادات المرسلة من الأرض، وبالتالي فهي أساسية للاستكشاف الموسع ودعم الحياة في الفضاء.
وقالت جوينايل أريدون، المهندسة الرئيسية في Airbus Space Assembly: “إن زيادة مستوى النضج والأتمتة للتصنيع الإضافي في الفضاء يمكن أن يغير قواعد اللعبة لدعم الحياة خارج الأرض”.
“بالنظر إلى ما هو أبعد من محطة الفضاء الدولية، يمكن أن تكون التطبيقات مذهلة. تخيل طابعة معدنية تستخدم الثرى المحول [moondust] أو مواد معاد تدويرها لبناء قاعدة قمرية!
العصر المعدني للفضاء
تتم الطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء البلاستيكية على متن محطة الفضاء الدولية منذ عام 2014. لكن طباعة المعادن في الفضاء تأتي مع مجموعة من التحديات.
الأول هو الحجم. وهذا يتطلب تقليص حجم الطابعة إلى أبعاد الغسالة؛ وبالمقارنة، تشغل الطابعات الأرضية ما لا يقل عن 10 أمتار مربعة، وفقًا لجيرولت.
التحدي الآخر هو السلامة. وذلك لأن الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد لا تعمل فقط في درجات حرارة أعلى، ولكنها تتطلب أيضًا ليزرًا قويًا لإذابة المعدن.
وقال أدفينيت ماكايا، مهندس المواد في وكالة الفضاء الأوروبية: “تبلغ درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 1400 درجة مئوية، لذا تعمل الطابعة داخل صندوق مغلق بالكامل، مما يمنع الحرارة الزائدة أو الأبخرة من الوصول إلى طاقم المحطة الفضائية”.
“وقبل أن تبدأ عملية الطباعة، يجب تنفيس جو الأكسجين الداخلي للطابعة إلى الفضاء، واستبداله بالنيتروجين – حيث يتأكسد الفولاذ المقاوم للصدأ الساخن إذا تعرض للأكسجين.”
إذا حققت الطابعة ثلاثية الأبعاد نتائج ناجحة، فقد تكون هذه التكنولوجيا حاسمة الأهمية لاستكشاف المريخ والقمر، بينما تساهم في رؤية وكالة الفضاء الأوروبية لاقتصاد الفضاء الدائري.