Космическое аддитивное производство с использованием свободно летающих спутников

Исследователи из Технического университета Брауншвейга (TUB) предложили установить 3D-принтеры на спутниках, чтобы обеспечить аддитивное производство в космосе.

Обоснование предложения связано с тем, что размер нынешних космических аппаратов ограничен размерами обтекателя ракеты, что требует сложных, дорогостоящих методов сборки или складывания для более крупных конструкций. Альтернативой является производство в космосе (ISM) с использованием аддитивного производства, что позволяет создавать более крупные и эффективные конструкции без необходимости выдерживать нагрузки при запуске.

Настройка модульного флаера с силовой установкой, модулем обслуживания и полезной нагрузки (A) и крупным планом роботизированной руки (B) с работающей печатающей головкой (C) (Изображение предоставлено: TUB) Низкие отходы и гибкость

AM’s делают его подходящим для ISM, а такие эксперименты, как установка аддитивного производства на МКС, демонстрируют осуществимость. Такие миссии, как Orbital Factory II и OSAM-2, планируют расширить АМ до более крупных функциональных структур в космосе.

FDM особенно перспективен для ISM из-за его пригодности для условий микрогравитации, отсутствия жидкостей и порошков и более низких температурных требований. Этот метод позволяет создавать редкие, эффективные по нагрузке конструкции, такие как фермы, что крайне важно для больших космических систем.

Предлагаемый метод предполагает использование свободно летающего спутника, оснащенного роботизированным манипулятором и печатающей головкой FDM, для изготовления крупных конструкций из сегментов, которые затем собираются. Эта концепция была протестирована в моделируемой среде микрогравитации с использованием робота с вентиляторным приводом на воздушном опорном столе, что продемонстрировало потенциал создания конструкций неограниченной длины в космосе.

Метод TUB предлагает значительный прогресс в области ISM, сочетая гибкость AM с преимуществами микрогравитационной среды для эффективного крупномасштабного производства космических конструкций.

<стр>Источник: frontiersin.org</стр>