JAXA-astronauten Norishige Kanai arbetar bredvid en Made In Space 3D-skrivare på den internationella rymdstationen.Tillverkad i rymden den stora gilly hopkins filmrecensionen
Nämna rymduppdrag, vad som först kan komma att tänka på är antingen raketblastoff, rymdskepp som reser mot en annan planet eller astronauter som går i svart vakuum i feta rymddräkter. Alla dessa saker är gjorda på jorden, men för både bekvämlighet och långväga resor, bygga saker i rymden är en allt viktigare aspekt av rymdresor.
Om vi ska kolonisera Mars måste vi absolut ha förmågan att tillverka där och helst använda lokala material, Andrew Rush, vd för Made In Space, Inc., en start i Jacksonville, Florida som specialiserat sig på 3D-utskrift i rymden, berättar Braganca.
Made In Space är det första företaget som framgångsrikt tillverkar ett föremål i en miljö utanför jorden. I 2016 beställde NASA Made In Space att installera en permanent 3D-skrivare på den internationella rymdstationen för att tillverka verktyg, utrustning och vad som helst ombord astronauter kan behöva.
I en nyligen intervju med Braganca bröt Rush ner den spännande tillverkningsvetenskapen imikrogravitationsmiljöer och varför denna teknik är nyckeln till mänsklighetens strävan efter interplanetär industrialisering.
Hur skiljer sig 3D-utskrift i rymden från 3D-utskrift på jorden?
Slutmålet är detsamma, det vill säga att bygga saker i realtid för att möta användarnas behov. Den största skillnaden i rymden är att vi inte har fördelen med tyngdkraften för att hjälpa oss att placera saker där vi vill placera dem, så vi måste förlita oss på andra krafter för att deponera material.
I en miljö med tyngdkraften har vi ingen naturlig konvektion som luftströmmar som rör sig naturligt för att hjälpa till med kylning. Så vi måste bygga in termisk kontroll i 3D-utskriftssystemet för att hålla de heta delarna heta och de svala delarna svala.
I grund och botten skapar du en jordliknande miljö inuti 3D-tryckmaskinen.
Ja. Det är ett bra sätt att säga det.
En av de stora sakerna med tillverkning av mikrogravitation är dock att vi faktiskt kan skapa strukturer som inte skulle göra detkunna stödja sin egen massa om de var på jorden. Det gör att vi kan göra riktigt intressanta saker.Till exempel kan vi skapa en spindelnätliknande struktur som kan hålla och stabilisera sin egen vikt i rymden. Men om du lägger ner det på marken skulle det kollapsa under vikten av sin egen massa.
Med 3D-utskrift kan vi direkt skapa den typen av föremål i rymden istället för att göra dem på jorden och sedan spränga den i rymden.
Hur stor är den enhet som för närvarande finns på rymdstationen?
Det handlar om storleken på en anständig mikrovågsugn. Men egentligen beror storleken på våra skrivare på vad som behöver skrivas ut och hur mycket utrymme som finns tillgängligt. Vi har några skrivare som kan göra strukturer mycket större än själva skrivarna. De kan arbeta utanför ISS i rymdens vakuum.
Vilken typ av objekt har skrivaren gjort? Och vad är de gjorda av?
Det har gjort ett brett utbud av saker, till exempel spärrar som kan användas för att justera saker, strålningsskydd för olika vetenskapliga experiment och studentdesignad konst.
Just nu har vi tre material på rymdstationen. Vi har akrylnitrilbutadienstyren (ABS), som är ungefär som Lego-plast och ett vanligt material som används i 3D-skrivare på jorden också. Sedan har vi ett hhögdensitetspolyeten (HDPE) som är en mer flexibel och livsmedelssäker plast. Polyeten är också vad mjölkkanna är gjorda av. Sedan har vi också en polyeterimid / polykarbonat (PEI / PC), som är en rymdklassig polymer som producerar starkare, mer värmebeständiga material.Det kan faktiskt hålla styrka i ett vakuum och en lågtemperaturmiljö i rymden.
Kan du ge ett exempel på hur 3D-utskrift kan användas i framtida rymduppdrag, som att kolonisera Mars?
Nyckeln till att kolonisera var som helst är att ta med verktyg och leva utanför landet.Om vi ska kolonisera Mars måste vi absolut ha förmågan att tillverka där och helst använda lokala material.Det vi har gjort i rymden de senaste åren är att utveckla tillverkningsteknik som kan fungera utanför jorden. När vi flyttar till Mars kan större versioner av dessa 3D-skrivare användas för att lägga grunden och bygga ut vår livsmiljö där.
På tal om Mars-kolonisering har Elon Musk sagt att han vill skicka en miljon människor till Mars år 2050. Tycker du att det är en realistisk tidslinje?
Jag tycker att 2050 är ett realistiskt mål. Jag är väldigt glad över återvänder människor till månen under detta decennium. Jag tror att när vi väl återvänder till månen är det realistiskt att säga att Mars är inom vår räckvidd om ytterligare 10 år.
Made In Space var det första företaget som skickade en 3D-skrivare till ISS (2016). Hur har 3D-utskrift i rymden utvecklats under de senaste fyra åren? Har du haft några anmärkningsvärda konkurrenter?
Vi har haft en viss statlig konkurrens. 3D-utskrift är ett stort intresse för Europeiska rymdorganisationen (ESA). Ryssland har gjort några experiment på detta område. Det har Kina också. Och vi har sett andra företag i USA som också är mycket intresserade.
Hur har COVID-19 påverkat ditt företag, oavsett om det är FoU eller affärssidan?
COVID-19 har uppenbarligen chockerat alla aspekter av våra personliga och professionella liv. Vi är inte immuna mot det alls. Vi har varit utomordentligt lyckliga att ha kunder, särskilt NASA.
Vi har försökt väldigt hårt för att se till att vi fortsätter att utföra våra visioner medan vi gör det på ett sätt som är så säkert som möjligt för vårt team och andra organisationer vi arbetar med.
