NASA prestopa meje 3D-tiskanja

Od 3D-tiskanja pizze do 3D-tiskalnika na vesoljski postaji

Čeprav je hiter razvoj 3D-tiskanja, ki smo mu priča v zadnjih letih, posledica vrste inovatorjev, znanstvenikov in raziskovalcev, lahko brez težav označimo NASO kot nosilno organizacijo nekaterih ključnih sprememb v tej tehnologiji.

NASA je potencial v 3D-tiskanju sprevidela že v devetdesetih. V tistem času so bili 3D-tiskalniki majhne naprave, na katerih so oblikovalci tiskali manjše plastične objekte izključno za testiranje funkcionalnosti dizajna, preden so se podali v dražjo proizvodnjo kovinskih objektov. Pri NASI so potencial aditivne tehnologije takoj opazili, vendar le-ta še ni bila dovolj razvita, da bi jim koristila. Zaradi specifičnih potreb vesoljske opreme so se preprosto odločili iti v lasten razvoj. V zelo širok razvoj, saj njihove raziskave pokrivajo praktično vse tehnologije 3D-tiskanja.

Natisnjena hrana

Prvi 3D-tiskalnik, ki je natisnil pizzo v zgolj eni minuti, je bil posledica prav NASE in ideje o 3D-tiskanju hrane v vesolju. Maja 2013 so namreč razpisali financiranje razvijalcev 3D-tiskalnikov za razvoj 3D-tiskalnika, kar je vzpodbudilo kopico inovatorjev v tovrstni razvoj. NASA je nato sklenila pogodbo s podjetjem  v Teksasu, s katerim trenutno nadaljnje razvijajo tiskanje hrane v vesolju. S to smerjo 3D-tiskanja želijo izboljšati sistem za ohranjanje življenjskih funkcij, saj se z vedno globljim prodiranjem v vesolje logično daljša tudi trajanje misij. S 3D-tiskanjem hrane želijo doseči daljšo stabilnost kakovosti hrane, saj trenutni sistem ne omogoča petletnega roka trajanja, za raziskovalno misijo na Mars pa astronavti potrebujejo ravno to. 3D-tiskalnik hrane bazira na najbolj razširjeni tehnologiji ciljnega nalaganja.

3D-tiskanje trdnih objektov

Ravno tako pa je za dolge ekspedicije v vesolje potreben tudi manevrski prostor pri orodju in ostalih objektih, ki jih astronavti utegnejo potrebovati tekom misije. Zaradi nepredvidljivih okoliščin morajo astronavti imeti možnost kreiranja 3D-objekta po meri, ki bo funkcionalen in narejen ravno za tisto, s čimer se soočajo v tistem trenutku. V ta namen se je NASA spustila v raziskave tiskanja objektov iz aluminija, titana in drugih snovi, baziranih na niklju in kromu, kot najpogosteje uporabljenih materialih v zračno-vesoljski industriji. Za 3D-tiskanje tovrstnih materialov je potrebna uporaba drugih tehnologij 3D-tiskanja; z laserjem lahko, na primer, topimo kovinski prah plast za plastjo, in tako ustvarimo trden objekt.

Misija na Mars, za katero se z raziskavami 3D-tiskanja posredno pripravljajo, pa vključuje tudi 3D-tiskanje večjih trdnih objektov, namenjenih za daljše bivanje v tovrstnem okolju. Več o tem si lahko preberete v enem naših predhodnih člankov.

NASA načrtuje uporabo 3D-tiskanja na tak ali drugačen način pri vsaki prihodnji misiji. Raziskave v to smer potekajo tudi na Mednarodni vesoljski postaji, ki je prejšnji teden postala testno središče te tehnologije za raziskovanje 3D-tiskanja v vesolju.

3D-tiskalnik na Mednarodni vesoljski postaji

NASA je v sodelovanju s kalifornijskim podjetjem Made in Space na Mednarodno vesoljsko postajo namestila prvi 3D-tiskalnik, ki lahko tiska 3D-objekte v breztežnosti. Na NASI so se ob tej priložnosti malo pohecali in izjavili, da sicer ni ravno replikator, ki ga poznamo iz Star Treka, je pa očiten korak v to smer.

Fotografija: 3D-tiskalnik Portal, prvi 3D-tiskalnik na Mednarodni vesoljski postaji. (vir: www.nasa.gov)

3D-tiskanje bodo tako lahko testirali v okolju, za katerega razvijajo. Preko testiranja bodo videli, kako 3D-tiskalnik deluje v breztežnostnem okolju in če je kakšna razlika med objekti, natisnjenimi na Zemlji, in objekti, natisnjenimi v vesolju. Med drugim so se odločili v nadaljnji razvoj vključiti tudi mlade ume.

V sodelovanju z Ameriškim združenjem mehaničnih inženirjev je NASA pripravila vrsto izzivov za študente, ki se osredotočajo na reševanje realnih težav vesoljskih ekshibicij. Študenti bodo preko teh izzivov vzpodbujeni h kreiranju 3D-modelov v vesolju uporabnih objektov, in tako dobili priložnost, da se njihov 3D-model natisne v vesolju. Avtor 3D-modela, ki bo izbran za tisk, si bo lahko s kontrolno ekipo misije ogledal dejanski 3D-tisk svojega objekta iz operacijskega centra NASE.

Brezmejnost

NASA se je lotila 3D-tiskanja z izjemno resnostjo, saj ocenjujejo to tehnologijo kot ključno za prihodnje misije v vesolje. Njen pristop, vlaganja in ideje pa služijo nam, ki bomo ostali na Zemlji, kot inspiracija za razvoj 3D-tiskanja v smer izboljšave našega življenja. Konec koncev – če lahko oni v vesolju, lahko tudi mi tu.