Hvordan 3D-udskrivning i rummet vil hjælpe med at sætte en million mennesker på Mars

vibrator til mænd og kvinder

Nævn rummissioner, hvad der måske først kommer til at tænke på er enten raketblastoffs, rumskibe, der sejler mod en anden planet eller astronauter, der går i sort af vakuum i fede rumdragter. Alle disse ting er lavet på Jorden, men for både bekvemmelighed og langdistance ture, bygger ting i rum er et stadig vigtigere aspekt af rumrejser.

Hvis vi skal kolonisere Mars, er vi absolut nødt til at have mulighed for at fremstille der og ideelt ved hjælp af lokale materialer, Andrew Rush, præsident for Made In Space, Inc., en start i Jacksonville, Florida med speciale i 3D-udskrivning i rummet, fortæller Braganca.

Made In Space er det første firma, der med succes producerer et objekt i et miljø uden for jorden. I 2016 bestilte NASA Made In Space at installere en permanent 3D-printer på den internationale rumstation til at producere værktøj, udstyr og hvad astronauter om bord måtte have brug for.

I et nylig interview med Braganca nedbrød Rush den spændende videnskab om produktion imikrogravitation miljøer, og hvorfor denne teknologi er nøglen i menneskehedens søgen efter interplanetær industrialisering.

Hvordan er 3D-udskrivning i rummet anderledes end 3D-udskrivning på jorden?

Det endelige mål er det samme, hvilket er at opbygge ting i realtid for at imødekomme brugernes behov. Den største forskel i rummet er, at vi ikke har fordelen ved tyngdekraften til at hjælpe os med at placere ting, hvor vi vil placere dem, så vi er afhængige af andre kræfter til at deponere materiale.

I et miljø uden tyngdekraft har vi heller ingen naturlig konvektion som luftstrømme, der bevæger sig naturligt for at hjælpe med køling. Så vi er nødt til at bygge termisk kontrol i 3D-udskrivningssystemet for at holde de varme dele varme og de kølige dele kølige.

Dybest set opretter du et jordlignende miljø inde i 3D-printeren.

Ja. Det er en god måde at sige det på.

En af de store ting ved fremstilling i mikrogravitation er dog, at vi rent faktisk kan fremstille strukturer, der ikke villevære i stand til at støtte deres egen masse, hvis de var på Jorden. Det giver os mulighed for at gøre rigtig interessante ting.For eksempel kan vi lave en edderkoppespindelignende struktur, der kan holde og stabilisere sin egen vægt i rummet. Men hvis du lægger det ned på jorden, ville det kollapse under vægten af ​​sin egen masse.

Med 3D-udskrivning kan vi direkte lave den slags objekter i rummet i stedet for at gøre dem på Jorden og derefter sprænge det ud i rummet.

Hvor stor er den enhed, der i øjeblikket er på rumstationen?

Det handler om størrelsen af ​​en anstændig mikrobølgeovn. Men virkelig afhænger størrelsen af ​​vores printere af, hvad der skal udskrives, og hvor meget plads der er til rådighed. Vi har nogle printere, der kan gøre strukturer meget større end printerne selv. De kan operere uden for ISS i rumets vakuum.

Hvilken genstand har den printer lavet? Og hvad er de lavet af?

Det har lavet en bred vifte af ting, såsom skralder, der kan bruges til at finjustere tingene, strålingsdæksler til forskellige videnskabelige eksperimenter og studerende-designet kunst.

Lige nu har vi tre materialer på rumstationen. Vi har akrylnitrilbutadienstyren (ABS), som er ligesom Lego-plastik og et almindeligt materiale, der også bruges i 3D-printere på jorden. Så har vi et hpolyethylen med høj densitet (HDPE), der er en mere fleksibel og fødevaresikker plast. Polyethylen er også hvad mælkekander er lavet af. Derefter har vi også et polyetherimid / polycarbonat (PEI / PC), som er en luftfart-kvalitet polymer, der producerer stærkere, mere varmebestandige materialer.Det kan faktisk holde styrke i et vakuum og et miljø med lav temperatur i rummet.

Kan du give et eksempel på, hvordan 3D-udskrivning kan bruges i fremtidige rummissioner, såsom kolonisering af Mars?

Nøglen til kolonisering hvor som helst er at bringe værktøj og leve af landet.Hvis vi skal kolonisere Mars, er vi absolut nødt til at have evnen til at fremstille der og ideelt ved hjælp af lokale materialer.Hvad vi har lavet i rummet i de sidste mange år er at udvikle produktionsteknologi, der kan fungere uden for Jorden. Da vi flytter til Mars, kan større versioner af disse 3D-printere bruges til at lægge fundament og opbygge vores habitat der.

Apropos Mars kolonisering, Elon Musk har sagt, at han vil sende en million mennesker til Mars inden 2050. Tror du, det er en realistisk tidslinje?

Jeg synes, 2050 er et realistisk mål. Jeg er meget begejstret for tilbage mennesker til månen i dette årti. Jeg tror, ​​at når vi vender tilbage til månen, er det realistisk at sige, at Mars er inden for vores rækkevidde om yderligere 10 år.

Made In Space var det første firma, der sendte en 3D-printer til ISS (i 2016). Hvordan har 3D-udskrivning i rummet udviklet sig i de sidste fire år? Har du haft nogen bemærkelsesværdige konkurrenter?

Vi har haft en vis regeringskonkurrence. 3D-udskrivning er en stor interesse for Den Europæiske Rumorganisation (ESA). Rusland har gjort nogle eksperimenter på dette område. Det har Kina også. Og vi har set andre virksomheder i USA, der også er meget interesserede.

Hvordan har COVID-19 påvirket din virksomhed, hvad enten det er F&U eller forretningssiden?

COVID-19 har naturligvis chokeret alle aspekter af vores personlige og professionelle liv. Vi er slet ikke immune over for det. Vi har været usædvanligt heldige at have kunder, især NASA.

Vi har prøvet meget hårdt for at sikre, at vi fortsætter med at udføre vores visioner, mens vi gør det på en måde, der er så sikker som muligt for vores team og andre organisationer, vi arbejder med.