Проект Incus обещает 3D-печать металлических деталей на Луне

Австрийская инжиниринговая фирма и OEM Incus завершили совместный 18-месячный проект, в котором исследуются возможности 3D-печати и безотходного рабочего процесса в лунной среде.

Этот проект стал результатом совместной работы Европейского космического агентства (ЕКА), OHB System AG и Lithoz. Целью проекта, поддерживаемого ЕКА и координируемой OHB System AG, было выяснить, можно ли использовать металлические отходы, найденные на Луне (например, обломки предыдущих космических миссий или старых спутников), для производства высококачественных 3D-печатных деталей с использованием Метод изготовления металлов на основе литографии (LMM). Это поможет улучшить человеческое поселение на Луне. В проекте также рассматривалась возможность загрязнения лунного грунта за счет использования материала-заменителя (лунного реголита), имитирующего состав лунного грунта.

Целью проекта является создание на Луне среды обитания с 3D-печатью, аналогичной земной, с пониженной гравитацией и радиационной защитой. Желаемые модификации 3D-принтера в первую очередь заключались в уменьшении его размера и веса до минимума. «Учитывая задачу возвращения людей на Луну и строительства базы, тема использования ресурсов на месте (ISRU) набирает значительный оборот. Подобные проекты, недавно завершенные компанией Incus и партнерами по проекту, демонстрируют, что такие производственные методы, как LMM, являются очень хорошими кандидатами для поддержки таких начинаний», — сказала д-р Мартина Мейснар, инженер по материалам и процессам в ESA.

Устойчивая 3D-печать на Луне

Использование лунных ресурсов и переработка металлолома жизненно важны для создания устойчивой лунной базы. Для достижения этой цели был выбран метод LMM из-за его возможности 3D-печати с использованием переработанных металлических отходов, обеспечивая при этом безопасность и простоту во время печати и последующей обработки. Лунное аддитивное производство сталкивается с проблемами, связанными с суровой лунной средой, включая атмосферу, гравитацию, температуру, радиацию и потенциальное загрязнение. Тем не менее, решение для 3D-печати Incus, Hammer Lab35, успешно напечатало высококачественные детали с использованием переработанного титанового порошка с прочностью, сравнимой с титановыми деталями, полученными литьем под давлением (1000–1050 МПа).

По словам компании, использование такого подхода позволило обеспечить устойчивый рабочий процесс без отходов. Кроме того, приоритетом проекта является создание экологически чистого связующего, а также совершенствование методов предварительной и последующей обработки для 3D-печати и тестирование различных прототипов, пригодных для будущего лунного применения. Результаты этого проекта имеют существенное значение для создания устойчивых лунных баз и развития космических исследований.

«Этот проект доказал, что технология LMM способна использовать переработанный порошок в качестве исходного материала и обеспечить устойчивый безотходный рабочий процесс», — сказал генеральный директор Incus доктор Джеральд Миттерамскоглер. «Мы ожидаем, что дальнейшее развитие технологий переработки металлов откроет путь к металлическим материалам с более устойчивыми процессами спекания для лунной среды».

Аддитивное производство выходит за пределы Земли

Техасская строительная фирма ICON, занимающаяся 3D-печатью, получила от НАСА контракт на сумму 57,2 миллиона долларов на разработку системы строительства за пределами планеты. Этот контракт был частью III фазы программы НАСА по исследованию инноваций в сфере малого бизнеса (SBIR) и позволил ICON продолжить свою предыдущую работу в рамках проекта «Олимп». ICON сообщает, что получила почти 60 миллионов долларов на поддержку своей миссии. В рамках проекта ICON в сотрудничестве с архитектурными фирмами BIG и SEArch+ разработали новую машину, способную 3D-печать постоянных лунных структур с использованием лунного реголита.

Ранее многоразовая стартовая и посадочная площадка для лунных миссий, которую можно распечатать на 3D-принтере, была разработана командой студентов из десяти американских колледжей и университетов, которые все являются членами проекта НАСА «Поколение Артемиды». Эта концепция, получившая название «Устройство уменьшения лунного шлейфа» (Lunar PAD), предполагала решение давней проблемы, возникающей при ожогах при приземлении. Эти ожоги часто приводили к тому, что выхлопные газы двигателя мешали рыхлой лунной пыли, что приводило к турбулентности. Чтобы решить эту задачу, команда разработала новую внутреннюю геометрию Lunar PAD, напоминающую мандалу, чтобы перенаправлять лунную пыль в контролируемый ламинарный поток. Эта конструкция была направлена ​​на минимизацию интенсивности пыльных бурь, обычно вызываемых высадкой на Луну. Примечательно, что Lunar PAD был специально разработан для 3D-печати с использованием доступного лунного реголита.