Технологии 3D-печати сегодня всё шире и шире применяются в промышленности, как для создания макетов и прототипов, так и для готовых изделий. Аддитивные технологии, связанные с послойным наращиванием и синтезом объектов с помощью компьютерных 3D-технологий, сегодня выходят на первый план при создании космического оборудования.
А ведь 3D-печать может значительно ускорить освоение внеземного пространства. На Международной космической станции, например, было доставлено уже несколько разных 3D-принтеров: как нашей страной, так и зарубежными партнёрами. Но как быть на Марсе, который находится в нескольких миллионов километров от нас? А запуски к нему возможны раз в 2,5 года.
Недавно специалисты пришли к выводу, что марсианский грунт может служить материалом для 3D-печати — это означает, что его можно использовать для производства предметов непосредственно на Красной планете. Для этого они использовали смоделированный измельченный марсианский реголит, чтобы показать его возможности в качестве материала для 3D-печати.
Помимо решения логистических проблем, производство на Марсе позволит снизить затраты. Среднее расстояние между Землей и Марсом составляет 225 млн км, поэтому доставка грузов на Красную планету обойдется дороже, чем доставка грузов на Международную космическую станцию на низкой околоземной орбите.
Итак, как же ученые пришли к этому выводу? В большинстве тестов 3D-печати они смешивали разные количества имитируемого марсианского реголита с титановым сплавом. Они также попытались сделать материал для 3D-печати из чистого имитированного реголита. Затем нагрели сухие ингредиенты до 2 000°C и залили расплавленный материал в 3D-принтер, чтобы придать материалу разные формы и размеры. Исследователи проверили каждый объект на прочность и долговечность.
В итоги ученые обнаружили, что смесь, содержащая 5% реголита, была тверже и прочнее, чем титановый сплав. Чистый реголит растрескался при охлаждении после печати, но они предположили, что его можно использовать для покрытия радиационных щитов, на которые трещины не повлияют.
Результат этого необычного на первый взгляд эксперимента будет иметь важное значение для будущих полетов экипажей на Марс. Ведь 3D-печать в космосе — это важная часть пилотируемой миссии, потому что космонавты не смогут взять с собой все необходимое. А если они что-то забудут, то не смогут оперативно вернуться.