Разработан космический 3D-принтер, который распечатает самого себя

Проектом занимаются ученые из Карлтонского университета (Оттава, Канада) во главе с профессором Алексом Эллери. «Наша точка отсчета — это RepRap, 3D-принтер, который может распечатывать собственные пластиковые детали», — рассказал Эллери. RepRap был изначально собран в британском университете Бата и является open source-проектом. Эта технология позволяет снизить стоимость создания 3D-принтера за счет саморепликации, сообщает 3ders.

«Саморепликация может сильно повлиять на изучение космоса, потому что она решает проблему высоких расходов на запуски космических кораблей», — говорит Эллери. В итоге, к моменту прибытия людей на Луну, база уже будет готова со всем необходимым оборудованием.

Подобные космические 3D-принтеры будут ограничены использованием только местных материалов, в основном, добытых из «лунной пыли» — реголита. Однако это не должно создать проблем. По задумке инженеров, принтер можно снабдить роботизированной рукой, которая будет зачерпывать реголит. После этого устройство нагреет пыль до 900˚F (около 480˚C), преобразовав в тепло солнечный свет с использованием линзы Френеля. Летучие газы, содержащиеся в лунной почве, будут выпарены, а в остатке окажется минерал ильменит. По словам Эллери, впоследствии из этого минерала можно получить железо. Кремниевый пластик также можно добыть из лунной породы.

В настоящее время для печати мотора (статора и ротора) принтера команда Эллери использует смесь полимолочного пластика и железа. Также предстоит научиться печатать алюминиевую электромагнитную катушку, которая заменит проводную. Материал катушек, в свою очередь, можно будет заменить уже на Луне на платинит — смесь железа, никеля и кобальта.

К сожалению, пока у команды есть проблемы с силой электромагнитного поля, которое производят катушки. «Оно пока достаточно слабое, — говорит Эллери. — Но мы думаем добавить несколько слоев, чтобы увеличить ток. В итоге, катушка должна быть интегрирована в ядро мотора, которое потом будет распечатано целиком». Печать мотора займет два месяца, но печать электроники принтера можно занять слишком много времени из-за лунной среды. «Мы изучаем вариант использования вакуумных трубок, потому что создать полупроводниковую электронику на Луне невозможно, — говорит он. — Однако для вакуумных трубок нужен лишь никель, вольфрам, стекло и ковар (сплав никеля, кобальта и железа), — все это есть на Луне». Печатные платы 3D-принтера, по мнению ученых, можно будет смоделировать по аналогу нейронных сетей человеческого мозга.

Саморепликация может серьезно помочь в создании инопланетных баз, сначала на Луне, а позже — на Марсе. Однако в случае неудачи, такие 3D-принтеры можно использовать для печати солнечных панелей и других деталей непосредственно на борту космических аппаратов. Тем временем, на МКС уже функционирует 3D-принтер, пока в образовательных целях.