Dobývání vesmíru patří 3D tisku: Tiskárny budou vyrábět motory i lunární základny

Dobývání vesmíru patří 3D tisku: Tiskárny budou vyrábět motory i lunární základny
Sdílej
 
Kosmonauté testují 3D tiskárny na oběžné dráze a inženýři je používají při výrobě raketových motorů.

 

 

Dopravit cokoliv do vesmíru je velmi drahé. Logicky proto platí, že čím méně toho vezete, tím lépe. Jenže při pobytu na Měsíci nebo letu na Mars potřebují kosmonauté řadu předmětů a vybavení, které je těžké a rozměrné. Proto současní inženýři plánují, že meziplanetární expedice si co nejvíce věcí vyrobí přímo během letu v 3D tiskárnách. Ty poslouží také k tisknutí komponent pro raketové motory, tepelné štíty nebo základny.

3D tisk raketových motorů

V Marshallově středisku kosmických letů v Alabamě je v současnosti testován prototyp raketového motoru, u něhož bylo 75 % dílů vyrobeno 3D tiskem. Motor má za sebou sedm testů, kdy hořel až 10 sekund. Součásti motoru musí vydržet velmi náročné podmínky: Palivo má při hoření teplotu 3 300 °C a turbočerpadlo dodává do motoru vodík ochlazený na –240 °C. Motor z 3D tiskárny, zvládne-li testy, by později mohl být využit pro přistávání modulů na Marsu nebo pro poslední stupně nosných raket.

 

Už to funguje

V lednu 2014 odstartovala raketa Falcon 9 soukromé společnosti SpaceX. Ventil na jednom z devíti motorů Merlin 1D byl vyroben na 3D tiskárně. Také on musel odolat tlaku, vibracím a nízkým teplotám kapalného kyslíku. Zatímco výroba klasického odlitku trvá měsíce, 3D tiskárna to zvládla za dva dny. Ventil má i lepší vlastnosti. SpaceX nyní vyvíjí pilotovanou kosmickou loď Dragon V2, která bude přistávat bez pomoci padáků jen s využitím brzdících motorů SuperDraco. A právě motory budou vytisknuty v 3D tiskárně.

 

Speciální keramika

Kosmická loď letí po oběžné dráze rychlostí 8 km/s.  Při návratu na Zemi přijde o značnou část rychlosti při průletu atmosférou. Třením o vrstvy atmosféry ale vzniká teplo. Kosmické lodě tak musí být vybaveny tepelnými štíty. V případě raketoplánu byl složen z mnoha keramických destiček. Inženýři nyní přišli na způsob, jak keramické díly tisknout. Na začátku se pracuje se speciální pryskyřicí, která se žárem přemění v keramický materiál.

Výhodou je možnost tisknout tvary libovolné velikosti. Běžná keramika se špatně opracovává a má tendenci praskat. 3D tisk tyto problémy vyřeší. Keramiku lze navíc využít také v průmyslu nebo v budoucnu při stavbě letadel mnohem rychlejších než zvuk – také u nich totiž dochází k tření o atmosféru a vzniku tepla na některých částech.

Vytiskneme si základnu?

Evropská kosmická agentura ve spolupráci s firmou Foster + Partners před časem zkoušela tisknout bloky, ze kterých by se dala postavit základna na Měsíci, a to s využitím tamního prachu a hornin (tzv. regolitu). Zkušební tiskárna zvládla vytisknout objekty 2 metry vysoké za hodinu, ale dokonalejší verze by měla zvládnout až 3,5 metru za hodinu. Menší základna by tak byla postavena za týden.

 

Více o 3D tisku ve vesmíru:

Základna Měsíční údolí: První krok kolonizace vesmíru?

Základna Měsíční údolí: První krok kolonizace vesmíru?

Vytištený motor: Najde využití v kosmonautice?

Vytištený motor: Najde využití v kosmonautice?

Jak zabydlet Mars? Základny z 3D tiskáren

Jak zabydlet Mars? Základny z 3D tiskáren

Klíčová slova:
3d tiskarna, 3d tisk, vesmir, zakladna
 

Články odjinud