ترسل وكالة الفضاء الأوروبية أول طابعة معدنية ثلاثية الأبعاد في العالم إلى محطة الفضاء الدولية (ISS)، حيث سيتم تركيبها في وحدة كولومبوس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، وتتمثل مهمتها في إثبات جدوى التكنولوجيا في المدار وتمهيد الطريق للمستقبل. استخدامها على المريخ والقمر.
سيتم استخدام الطابعة التي يبلغ وزنها 180 كجم والتي طورتها شركة إيرباص لإصلاح أو تصنيع الأدوات وواجهات التثبيت والأجزاء الميكانيكية. ويمكنها طباعة أجزاء يبلغ حجمها تسعة سنتيمترات ارتفاعًا وخمسة سنتيمترات عرضًا، وتستغرق العملية حوالي 40 ساعة.
وبمجرد تركيبها على محطة الفضاء الدولية، ستقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد بتصنيع أربع عينات معدنية سيتم إرسالها إلى الأرض لتحليلها، كما سينتج النموذج الهندسي الأرضي للطابعة نفس العينات.
وقال سيباستيان جيرولت، مهندس نظام الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد: “من أجل تقييم تأثيرات الجاذبية الصغرى، ستقوم وكالة الفضاء الأوروبية والجامعة التقنية الدنماركية بإجراء اختبارات القوة الميكانيكية والانحناء وتحليل البنية الدقيقة على الأجزاء المصنوعة في الفضاء ومقارنتها بعينات أخرى”. .
وقالت جوينيل أريدون، المهندسة الرئيسية في شركة Airbus Space Assembly: “إن زيادة مستوى النضج والأتمتة للتصنيع الإضافي في الفضاء يمكن أن يغير قواعد اللعبة لدعم الحياة خارج كوكب الأرض”. “بالنظر إلى ما هو أبعد من محطة الفضاء الدولية، يمكن أن تكون التطبيقات مذهلة. تخيل طابعة معدنية تستخدم الثرى المتحول (غبار القمر) أو مواد معاد تدويرها لبناء قاعدة قمرية.
العصر المعدني للفضاء
تتم طباعة الأجزاء البلاستيكية ثلاثية الأبعاد على متن محطة الفضاء الدولية منذ عام 2014، لكن طباعة المعادن في الفضاء تأتي مع مجموعة من التحديات الخاصة بها.
الأول هو الحجم، وهذا يتطلب تقليل حجم الطابعة إلى أبعاد الغسالة. وبالمقارنة، تشغل الطابعات الأرضية مساحة لا تقل عن 10 أمتار مربعة. حسبما أفاد موقع TheNextWeb.
والثاني هو الأمان، لأن الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد لا تعمل فقط في درجات حرارة أعلى، ولكنها تتطلب أيضًا استخدام ليزر قوي لإذابة المعدن.
وقال أدفينيت ماكايا، مهندس المواد في وكالة الفضاء الأوروبية: “تبلغ درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 1400 درجة مئوية، لذا تعمل الطابعة داخل صندوق مغلق تمامًا، مما يمنع الحرارة الزائدة أو الأبخرة من الوصول إلى طاقم المحطة الفضائية”.
“قبل أن تبدأ عملية الطباعة، يجب تنفيس جو الأكسجين الداخلي للطابعة إلى الفضاء، واستبداله بالنيتروجين – سوف يتأكسد الفولاذ المقاوم للصدأ الساخن إذا تعرض للأكسجين.”
وأضاف أنه إذا حققت الطابعة ثلاثية الأبعاد نتائج ناجحة، فقد تكون هذه التكنولوجيا حاسمة لاستكشاف المريخ والقمر، مع المساهمة في رؤية وكالة الفضاء الأوروبية لاقتصاد الفضاء الدائري.
