تولید تجهیزات ماهواره ها با چاپگر ۳ بعدی

کمیته رکن چهارم – دانشمندان آمریکایی در حال آزمایش مقاومت مواد ایجاد شده با چاپگرهای ۳ بعدی در فضا هستند تا شیوه‌ای تازه برای تعمیر و نگهداری ماهواره‌ها ایجاد کنند.

به نقل از «C4isrnet»؛ یکی از اصلی‌ترین مشکلات اصلی تجهیزاتی که به فضا ارسال می‌شوند، قرار داشتن آن‌ها در میان فضایی بی‌پایان است. یک ابزار شکسته یا قطعه‌ای گم شده در خارج از جو زمین می‌تواند چالش بزرگی را به وجود آورد. از طرفی ارسال جایگزین تجهیزات فعلی بسیار هزینه‌بر و زمان‌بر است.

در فیلم سینمایی پیشتازان فضا (Star Trek) برای رفع مشکل یاد شده راه‌حل ساده‌ای به نمایش گذاشته می‌شود و آن ایجاد اشیا در خارج از جو زمین با توجه به تقاضاهای ارائه‌شده است. با توجه به پیشرفت‌های چاپگرهای ۳ بعدی در جهان واقعی به نظر می‌رسد دستیابی به فناوری یاد شده دور از انتظار نباشد.

تنها یک مسئله برای دستیابی به فناوری یاد شده وجود دارد. پژوهشگران قبل از پذیرش استفاده از چاپگر ۳ بعدی در فضا می‌خواهند از عملکرد صحیح و دوام مواد چاپ‌شده در فضایی خشن، اطمینان حاصل کنند. شرکت هریس (Harris Corporation)، همراه با ایستگاه بین‌المللی فضایی (IIS)، به تازگی آزمایش‌هایی را برای بررسی این موضوع آغاز کرده‌اند.

شرکت هریس مدتی قبل اعلام کرده بود در نظر دارد یک آنتن فرکانس رادیویی به وجود آمده با چاپگر ۳ بعدی را به فضا ارسال کند تا شیوه تأثیرگذاری روی عملکرد آن با تغییر شدید محیط مورد مطالعه قرار گیرد.

آرتور پائوللا (Arthur Paolella)، دانشمند ارشد سامانه‌های فضایی و اطلاعاتی هریس گفت:

 هدف این است که نمونه‌های آزمایشی از مواد ساخته‌شده با چاپگر ۳ بعدی را به فضا ارسال کرده، خواص فرکانس رادیویی آن‌ها را در فضا آزمایش کنیم.

 

در حال حاضر محققان در زمینه‌ی ساخت سامانه‌های سیگنال رادیویی از چاپگر ۳ بعدی، به عنوان روشی نوین و امیدبخش یاد می‌کنند؛ زیرا هزینه‌ی تولید به شدت کاهش پیدا کرده، به کمک آن می‌توان اشکالی پیچیده و سامانه‌هایی انطباق پذیر به وجود آورد که به کمک فناوری‌های فعلی امکان‌پذیر نیست.

پائوللا ادامه داد:

 چاپگرهای ۳ بعدی آزادی کاملی را به منظور ایجاد ساختارهای پیچیده به صورتی بسیار ساده‌تر را ارائه می‌دهند.

 

وی افزود:

 با توجه به دانسته‌های ما، این اولین رویکرد نظام‌مند به منظور تجزیه‌وتحلیل مواد تولید شده با چاپگرهای ۳ بعدی برای سامانه‌های فرکانس رادیویی موجود در فضا است.

 

اقدام یاد شده بخشی از طرح «MISSE¹» است. مجموعه‌ای از آزمایش‌هایی که در خارج از ایستگاه بین‌المللی فضایی صورت می‌گیرند و هدف آن‌ها تحقیق روی تأثیرات قرار گرفتن مواد به در فضای خشن، در طولانی مدت است.

در حال حاضر چندین چالش محیطی کلیدی وجود دارند که مواد تولید شده با چاپگر ۳ بعدی باید با آن‌ها مقابله کنند. یکی از نگرانی‌های اصلی تنوع دمایی موجود در مدار لئو (LEO) است؛ زیرا فضاپیماهایی که در طول روز چندین مرتبه از جو عبور کرده به آن داخل یا از آن خارج می‌شوند، تفاوت دمایی عظیمی از ۱۲۰- تا ۱۲۰+ را تجربه می‌کنند. به علاوه سامانه‌های فرکانس‌های رادیویی باید مقاومت بالایی در برابر اشعه ماوراءبنفش داشته باشند.

آزمایش یاد شده در ۳ حالت پیش از پرواز، پس از پرواز و در حین پرواز صورت می‌گیرد. به علاوه نتیجه‌های به دست آمده تا این لحظه نشان‌دهنده عملکرد مناسب آن است.

دانشمند یاد شده توضیح داد: هریس در پروژه‌ی یاد شده با شرکت اسرائیلی نانو دامنیشن (Nano Dimension) -که در زمینه چاپگرهای ۳ بعدی فعال است- همکاری می‌کند. با استفاده از چاپگر «دراگون فلای ۲۰۲۰» (DragonFly 2020) شرکت یاد شده، یک آنتن فرکانس رادیویی طرح اثبات مفهوم (POF) طراحی شد که می‌توانست با توان ۵٫۲ گیگاهرتز فعالیت کرده و توان آن تا ۶ گیگاهرتز نیز افزایش پیدا کند. توسعه‌ی سخت‌افزار مورد استفاده یک سال زمان نیاز داشت.

1. Materials International Space Station Experiment

منبع : سایبربان