Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Astronauti by mohli 3D tlačiť rôzne veci z titánu a prachu z Marsu

Astronauti by mohli 3D tlačiť rôzne veci z titánu a prachu z Marsu
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
9. 9. 2022
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Posielanie materiálov do vesmíru je drahé, takže čím viac materiálov si astronauti môžu vyrobiť priamo na mieste, tým lepšie. Inžinieri z Washingtonskej štátnej univerzity teraz demonštrovali, ako by sa rozdrvená marťanská hornina mohla zmiešať so zliatinou titánu na výrobu stavebných materiálov, ktoré by sa dali vytlačiť 3D tlačou.

Pre prvých astronautov, ktorí strávia dlhý čas na Mesiaci alebo Marse, nie je možné len tak sa zastaviť v obchodoch, keď budú potrebovať stavebné materiály alebo nástroje. Väčšinu týchto materiálov bude potrebné posielať zo Zeme, čo si vyžiada veľké finančné náklady. V ideálnom prípade budú môcť astronauti využívať zdroje, ktoré sú okolo nich, aj keď sú to väčšinou len skaly a hlina.

Vedci preto experimentujú so spôsobmi, ako vyrábať obydlia, stavebné materiály, nástroje, súčiastky a ďalšie veci priamo z regolitu, kamenistej „pôdy“, ktorá pokrýva povrch Mesiaca a Marsu. To by mohlo zahŕňať výrobu požadovaných tvarov pomocou 3D tlačiarní, vysokovýkonných laserov alebo koncentrovaného slnečného svetla na roztavenie materiálu, alebo jeho stlačenie do tehál.

V rámci novej štúdie výskumníci z Washingtonskej štátnej univerzity testovali, ako bude fungovať marťanský prach zmiešaný so zliatinou titánu, ktorá sa často používa pri výskume vesmíru, pretože je pevná, ľahká a odolná voči teplu. Keďže sa im zjavne nepodarilo získať skutočný prach z Marsu, použili umelú látku navrhnutú tak, aby napodobňovala regolit tejto Červenej planéty.

Vysoko výkonným laserom potom zohriali zmiešané materiály na teplotu viac ako 2 000 stupňov Celzia, aby sa roztavili. Tím následne túto roztavenú tekutinu sformoval do súčastí rôznych tvarov a veľkostí a ochladil ju na druh keramického materiálu. Po vychladnutí vedci testovali jeho pevnosť a odolnosť.

Ukážka súčiastok a nástrojov vyrobených 3D tlačou z titánu a marsovského prachu.

Tím pritom pridal do zmesi rôzne množstvá regolitu, konkrétne 5, 10 a 100 % hmotnosti, a zistil, že výsledné materiály majú odlišné vlastnosti. Možno prekvapivo sa ukázalo, že optimálnym množstvom je 5 %, pretože sa materiál ochladil bez praskania alebo bubliniek a zistilo sa, že funguje lepšie ako samotná zliatina titánu, ktorá sa môže pochváliť viac ako dvojnásobnou tvrdosťou. Materiál vyrobený zo 100 % regolitu pri chladení praskal a v testoch odolnosti sa opotreboval najrýchlejšie, čo znamená, že by nebol vhodný ako stavebný materiál. Tím však tvrdí, že by stále mohol fungovať ako náter proti radiácii.

Samozrejme, stále je tu veľa priestoru na zlepšenie, ale tím tvrdí, že táto štúdia overenia konceptu ukazuje, že táto myšlienka by mohla fungovať. Ďalšie zdokonalenie by sa mohlo uskutočniť experimentovaním s rôznymi materiálmi a technikami.

Výskum bol uverejnený v magazíne International Journal of Applied Ceramic Technology. Tím opisuje prácu vo videu, ktoré si môžete pozrieť na začiatku článku alebo priamo TU.