Высокая точность, малый вес и прочность - атрибуты, от которых может зависеть успех миссии на Марс. Решения для 3D-печати способны удовлетворить все эти требования.
Космические путешествия - тема, которая волнует человечество на протяжении сотен лет. Бесконечные, неизведанные просторы, скрывающие бесчисленные тайны, ждут, чтобы их исследовали. Несмотря на то, что первый полет человека в космос произошел более полувека назад, человечеству так и не удалось отправиться дальше Луны. «Вояджер-1» был первым в мире наземным объектом, который пересек границу гелиопаузы (граница, используемая для определения межзвездного пространства, где гравитация Солнца больше не остается доминирующей) и отправился в межзвездное пространство. По сей день это самый дальний действующий объект, отправленный в космос с Земли. Прежде чем человечество сможет добраться туда, куда ему удалось отправить свои технологические конструкции, мы должны сначала отправиться на соседние планеты в нашей собственной Солнечной системе.
Завоевание Человечеством Красной планеты
В начале двадцать первого века все чаще можно услышать о предлагаемых планах и возможных сроках пилотируемой космической миссии на Марс. На сегодняшний день было предпринято 38 попыток отправить беспилотные зонды на Марс. Марсоход Curiosity совершил посадку в кратере Гейла на Красной планете 6th августа 2012 года в качестве преемника космических марсоходов Spirit и Opportunity. Curiosity питается от радиоизотопного термоэлектрического генератора, весит 899 кг и имеет гарантированный период работы 1 марсианский год (98 недель).
Каждый килограмм, отправленный в космос, требует огромного количества энергии, и даже малейшие недостатки или несоответствия могут привести к провалу всей миссии. Технология 3D-печати открывает широкий спектр возможностей для исследований и работы в области космонавтики. Различные свойства материалов для 3D-печати можно использовать для создания функциональных элементов как для внутренней, так и для внешней части космической станции. В ситуациях, где точность зависит от точности, 3D-принтеры оказываются лучшими и наиболее экономичными решениями (польские 3D-принтеры Zortrax M200 способны печатать с точностью до 0,1-0,4 мм).
Польша присоединяется к космической гонке
Марсоход Ares 2 (преемник Ares 1) - четырехколесный космический вездеход, способный самостоятельно исследовать поверхность Красной планеты. Он был построен группой студентов Варшавского технологического университета, входивших в состав студенческой группы астрономических исследований. Автомобиль конкурировал с другими прототипами, созданными некоторыми из крупнейших технологических университетов мира, принимая участие в таких престижных соревнованиях, как University Rover Challenge. Польские команды уже много лет успешно участвуют в таких соревнованиях, зачастую являясь одними из лучших. Из списка 10 лучших команд мира в 2015 году 3 были из Польши. Студенты Варшавского технологического университета используют 3D-принтеры Zortrax M200 для проектирования и печати необходимых компонентов для своего космического вездехода. Они распечатали такие основные детали, как колеса марсохода и корпус для его ультразвукового датчика. Использование печатных материалов Zortrax Z-ULTRAT привело к значительному снижению веса конечного проекта; фактор большой важности при рассмотрении затрат на всю космическую миссию. Такие компоненты, как захват марсохода, который традиционно весил 33 грамма, был уменьшен до 10 граммов после того, как они были напечатаны с использованием технологии 3D-печати.
Это не единственный космический проект, в котором участвуют студенты варшавских университетов. Воздушные и ракетные студенческие группы часто отправляют свои корабли в стратосферу, используя самолеты, которые были спроектированы и напечатаны на 3D-принтерах Zortrax M200. Студенческая группа на воздушном шаре выполнила успешные полеты на высоте 30 километров. Такие полеты позволили провести множество научных экспериментов, направленных на исследование свойств земной атмосферы. Они проводили исследования электрического поля Земли, теплопередающих свойств атмосферы, создания и распространения электромагнитных волн, исследовали микрометеориты. Последний эксперимент был преобразован в экспериментальную программу под названием Balloon micro LifeForm-and-Meteorite Assembler (Bulma). Проект был приглашен на Selection Workshop 2014, международную кампанию REXUS/BEXUS, организованную немецкими, шведскими и европейскими космическими агентствами.
Технология 3D-печати может покорить космос
Автоматический марсианский исследовательский аппарат «Скарабей» имел три разных корпуса с момента его создания в 2009 году. Благодаря сегодняшним легкодоступным решениям для 3D-печати студенты Технологического университета распечатали совершенно новый, прочный верхний кожух для автомобиля. Этот проект был реализован в сотрудничестве с факультетом дизайна Академии художеств, который отвечал за проектирование новой верхней части корпуса автомобиля. Весь проект был сгруппирован эргономично и технологично, чтобы его можно было легко распечатать с помощью 3D-принтеров Zortrax. Студенты смогли распечатать такие компоненты, как новый аккумулятор, фары и всю систему управления.
Благодаря развитию технологии 3D-печати мы можем легко создавать компоненты/объекты очень сложной геометрической формы, такие как новый корпус для Скарабея, разработанный Академией изящных искусств.. Мы можем эффективно уменьшить вес каждого компонента за счет точных манипуляций с заполнением поперечного сечения каждой детали. Это очень важный фактор в соревнованиях и транспортных средствах; поскольку они часто требуют небольшого веса таких транспортных средств. Именно по этой причине мы специально напечатали колеса для марсохода Ares 2 на 3D-принтере; шаг, который получил много положительных отзывов от экспертов. Благодаря технологии 3D-печати мы можем внедрять быстрое прототипирование в наши проекты; мы можем быстро изготовить конкретную деталь или компонент, чтобы проверить, правильно ли они спроектированы. 3D-печать также позволяет нам производить запасные части быстро и относительно дешево, - говорит Томаш Миш, вице-президент Студенческой группы астрономических исследований Варшавского технологического университета.
С момента своего основания компания Zortrax уделяла большое внимание сотрудничеству с исследовательскими центрами и университетами Польши. Уже много лет благодаря 3D-принтерам компании разрабатываются многочисленные проекты и проводятся исследования в области медицины, космонавтики и автомобилестроения. Студенческая группа астрономических исследований снова представит свои проекты в этом году на конкурсе американских университетов Rover Challenge. Опираясь на свой опыт, они решили снова использовать технологию 3D-печати Zortrax. Желаем им удачи!