موفقیت تاریخی ESA در چاپ سهبعدی فلز در ایستگاه فضایی بینالمللی
موفقیت تاریخی ESA در چاپ سهبعدی فلز در ایستگاه فضایی بینالمللی, دانشمندان آژانس فضایی اروپا (ESA) برای نخستین بار با موفقیت یک قطعه فلزی را در محیط بیوزنی ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) با استفاده از فناوری چاپ سهبعدی ساختند. این دستاورد نقطه عطفی مهم در جهت تحقق قابلیت تولید قطعات در مدار زمین محسوب میشود.
چالشهای چاپ فلز در بیوزنی و راهحل ESA فرایند چاپ سهبعدی در فضا با چالشهای بنیادین روبروست، زیرا بسیاری از روشهای سنتی برای کنترل جریان مواد در حین چاپ به نیروی گرانش متکی هستند. در عدم گرانش، رفتار مواد مذاب غیرقابلپیشبینی شده و میتواند منجر به تولید قطعات با کیفیت پایین گردد.
تیمهای فنی ESA ماهها زمان صرف کرد تا چاپگر پیشرفته را با شرایط خاص ایستگاه فضایی سازگار سازند و در اوت ۲۰۲۴ (شهریور ۱۴۰۳) موفق به تولید اولین قطعه فلزی در فضا شدند. مکانیزم کارکرد چاپگر فلز در فضا چاپگر سهبعدی فلز ESA از یک سیم فولادی ضدزنگ به عنوان ماده اولیه بهره میبرد. این سیم توسط یک لیزر قدرتمند به دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد ذوب شده و به صورت رشتهای مذاب در میآید.
سپس مواد به صورت لایهبهلایه رسوب میشوند تا هندسه مورد نظر شکل گیرد. برای اطمینان از ایمنی حداکثری، کل عملیات در یک محفظه فلزی کاملاً مهربسته و به صورت کنترل از راه دور انجام پذیرفت. تأثیر بر مأموریتهای آینده فضایی دنیل نوینشواندر، مدیر اکتشافات انسانی و رباتیک در ESA، در بیانیه رسمی این سازمان تأکید کرد که این موفقیت راه را برای مأموریتهای طولانیمدت به ماه و مریخ هموار میسازد.
در مأموریتهای دور از زمین، حمل قطعات یدکی، ابزارها و اجزای ساختاری در فضاپیماهای با ظرفیت محدود دشوار و پرهزینه است. قابلیت تولید در مدار به فضانوردان امکان میدهد قطعات مورد نیاز برای تعمیرات یا ساخت ابزارها را در لحظه و در محل تولید کنند.
تکنولوژی چاپ سهبعدی در حال حاضر در صنایع پزشکی، مد، هنر و ساختوساز کاربرد گسترده دارد، اما بومیسازی این فناوری در فضا گامی استراتژیک برای استقلال لوجستیکی مأموریتهای کاوش عمیق فضاست. برنامهریزیها نشان میدهد که دو قطعه فلزی دیگر نیز به منظور تجزیه و تحلیل دقیقتر بر روی زمین چاپ خواهند شد.