کارخانه‌های فضایی به واقعیت نزدیک‌تر می‌شوند با پیشرفت‌های تکنولوژی چاپ ۳ بعدی
در چند سال آینده، ایستگاه‌های فضایی می‌توانند مانند کارخانه‌ها عمل کنند — به لطف پیشرفت‌های فناوری چاپ سه‌بعدی. با این چاپگرها، هر چیزی که در مدار نیاز باشد می‌تواند در همان لحظه چاپ سه‌بعدی شود.
محققان دانشگاه گلاسگو یک سیستم جدید چاپ سه‌بعدی را توسعه داده‌اند که می‌تواند بر چالش‌های جاذبه صفر و خلاء فضا غلبه کند.
برای آزمایش این اختراع، تیم نمونه اولیه خود را در سلسله پروازهایی بر روی «شهاب‌معکوس» — هواپیمایی که شبیه‌سازی بی‌وزنی می‌کند، بردند. به این دلیل که اثرات پروازها بر روی مسافران مشابه عملکرد میکرو جاذبه با انجام صعود و نزول تند است، به این نام خوانده می‌شود.
محققان معتقدند که موفقیت چاپ سه‌بعدی در فضا می‌تواند به کارخانه‌های مداری منجر شود که قادر به تولید تجهیزات نوآورانه‌ای مانند آنتن‌ها هستند.
“تولید افزودنی یا چاپ سه‌بعدی قادر به تولید مواد بسیار پیچیده به سرعت و با هزینه کم است. به‌کارگیری این فناوری در فضا و چاپ نیازمندی‌هایمان برای مونتاژ در مدار بسیار مفید خواهد بود،” گفت دکتر جیلز بالیت.
چاپگر سه‌بعدی پیشرفته
هم‌اکنون، همه تجهیزات فضایی در زمین تولید می‌شوند و توسط راکت‌ها به مدار پرتاب می‌شوند. این روش از نظر جرم و حجم محدودیت‌هایی دارد. علاوه بر این، خود فرآیند پرتاب می‌تواند خطرناک باشد زیرا گاهی ممکن است بارهای گران‌قیمت به دلیل فشار مکانیکی آسیب ببینند.
تجهیزات تولیدی مستقر در فضا می‌توانند این مسائل را حل کنند.
برخلاف چاپگرهای سه‌بعدی سنتی که از فیلامنت‌ها استفاده می‌کنند، این سیستم جدید از یک ماده دانه‌ای ویژه استفاده می‌کند که طراحی شده است تا در فضا به خوبی کار کند. این ماده به خوبی حتی در میکرو جاذبه جریان دارد و چاپ قابل اعتمادی را تضمین می‌کند.
“فیلامنت‌ها در چاپگرهای سه‌بعدی متداول اغلب در میکرو جاذبه و خلاء شکسته یا گیر می‌کنند، که مشکلی است که باید حل شود قبل از اینکه قابل‌استفاده‌ی قابل‌اعتماد در فضا باشند. از طریق این تحقیقات، اکنون تکنولوژی داریم که ما را به توانایی انجام این کار بسیار نزدیک‌تر می‌کند، و در سال‌های آتی تاثیرات مثبتی بر کل جهان خواهد داشت،” گفت بالیت.
تیم با موفقیت نمونه اولیه چاپگر سه‌بعدی خود را در میکرو جاذبه طی ۸۵ امین کمپین پروازی پارابولیکی آژانس فضایی اروپا در نوامبر آزمایش کرد.
تولید بهتر داروها
تیم تحقیقاتی آزمایشاتشان را در سه پرواز پارابولیکی انجام دادند، تجربه بیشتر از ۹۰ دوره بی‌وزنی در هر پرواز را داشتند. نتایج نشان داد که نمونه اولیه همان‌طور که انتظار می‌رفت در محیط چالش‌برانگیز میکرو جاذبه عمل کرد.
بالیت افزود: “ما تکنولوژی را به‌طور گسترده در آزمایشگاه و اکنون در میکرو جاذبه آزمایش کرده‌ایم و مطمئنیم که آماده برای عملکرد مورد انتظار است، این امکان را فراهم می‌آورد که آنتن‌ها و سایر قطعات فضاپیماها در فضا چاپ شوند.
اگر این کار به نتیجه برسد، کارخانه‌های شیمیایی مستقر در فضا ممکن است بتوانند داروهای بهتری تولید کنند، مانند انسولین. این به این دلیل است که کریستال‌هایی که در محیط میکرو جاذبه فضا رشد می‌کنند اغلب ساختارهای بزرگتر و یکدست‌تری نسبت به آنهایی که در زمین تولید می‌شوند، دارند.
“برای مثال پیشنهاد شده است که انسولینی که در فضا رشد می‌کند می‌تواند نه برابر موثرتر باشد، به افراد مبتلا به دیابت این امکان را می‌دهد که به جای سه بار در روز، آن را هر سه روز یک‌بار تزریق کنند،” بالیت در بیانیه مطبوعاتی گفت.
توسعه‌دهندگان به‌طور فعال به دنبال تأمین بودجه برای تسهیل اولین نمایش فناوری خود در فضا هستند.
