Институт механики Китайской академии наук сообщил о прорыве. Исследователи провели первый эксперимент по лазерной 3D-печати металлических конструкций в условиях микрогравитации во время суборбитального полета.
Эксперимент знаменует переход космических аддитивных технологий от лабораторных испытаний к практической проверке в реальных условиях космоса. Установку для лазерной печати запустили на ракете "PH-1" Yao-1 коммерческой компании CAS Space.
Технические достижения эксперимента
Ракета доставила оборудование на высоту 120 километров. Там более 300 секунд поддерживались условия высококачественной микрогравитации. За это время ученые получили данные о формировании и контроле процесса металлической печати в невесомости.
Исследователи отмечают несколько достижений:
- Успешное управление процессом аддитивного производства металлических деталей в условиях микрогравитации
- Непрерывный мониторинг всех этапов печати с возможностью корректировки параметров
- Надежная координация работы полезной нагрузки с системами ракеты-носителя
После завершения эксперимента капсула с оборудованием приземлилась с помощью парашютной системы. Ученые получили готовые металлические компоненты, изготовленные в космосе, полный набор экспериментальных данных и характеристики производительности созданных деталей.
Перспективы космического производства
Специалисты Института механики рассматривают космическую металлическую печать как критически важную технологию для будущих космических миссий. Эта технология открывает возможности для быстрого производства и автономного ремонта компонентов космических аппаратов непосредственно на орбите.
Такой подход может кардинально сократить зависимость от наземных поставок и повысить устойчивость миссий для исследования дальнего космоса, долгосрочной эксплуатации космических станций и строительства лунных баз.
Исследовательская команда создает фундаментальную теоретическую базу и базу данных процессов для космического металлического производства. Для этого используются различные экспериментальные системы: башни микрогравитации, самолеты параболических полетов, суборбитальные ракеты и орбитальные платформы.
Планы развития технологии
В перспективе возвращаемая капсула полезной нагрузки PH-1 будет модернизирована в орбитальный космический производственный аппарат. Планируется, что максимальное время пребывания на орбите составит не менее одного года, а количество повторных использований - не менее 10 миссий.
Новая система будет спроектирована для удовлетворения высокоточных требований орбитального производства. Это поддержит усилия Китая в области орбитального производства и передовых экспериментов в таких областях, как физика микрогравитации, космические науки о жизни и космическое материаловедение.
Влияние на земные технологии
Развитие космических аддитивных технологий открывает горизонты и для земного применения. Российские промышленные предприятия внедряют 3D-печать пластиком и металлом для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства.
Компания Cybercom работает с аддитивными технологиями более 20 лет. Она отмечает растущий интерес предприятий к FDM и SLA печати, 3D-сканированию и литью в силиконовые формы для создания функциональных прототипов и готовых изделий.
Космические эксперименты с металлической печатью демонстрируют потенциал этих технологий для решения сложнейших инженерных задач. Это стимулирует их дальнейшее развитие и в земных условиях.
