توسعه پرینتر های سه بعدی خود کپی کننده برای کره ماه مشاهده در قالب پی دی اف چاپ فرستادن به ایمیل

 

توسعه پرینتر های سه بعدی خود کپی کننده برای کره ماه

یک آجر پرینت شده با استفاده از خاک سطح ماه

در مورد اینکه پرینت سه بعدی چگونه در آینده ی جستجو در فضا نقش دارد بسیار شنیده ایم. یکی از دلایلی که این تکنولوژی برای سفر به فضا بسیار ضروری و مورد نیاز است، این است که داشتن یک پرینتر سه بعدی داخل یک سفینه ی فضایی به فضانوردان اجازه می دهد تا قطعات تعویضی، ابزارها و دیگر وسایل مورد نیاز را پرینت کنند. به علاوه، ماموریت های آینده که نیاز به ماندن طولانی تر در کره ی ماه و مریخ را دارند، به مقدار زیادی به پرینترهای سه بعدی نیاز دارند تا به وسیله ی آنها بتوانند هرچیزی را از ابزارها تا مکان هایی برای زندگی، به محض رسیدن، بتوانند بسازند- روی هم رفته،  شما نمی تواند در سفر به فضا با خود یک خانه را حمل کنید.

چندین موسسه تحقیقاتی و آژانس های فضایی در حال کار بر روی بهبود مواد پرینت سه بعدی از خاک شبیه سازی شده ی ماه و مریخ هستند تا نیاز نباشد که از زمین مواد برده شود- آنها قادر خواهند بود تا از خاک و چیزهایی که در آنجا پیدا می کنند استفاده کنند. تمام چیزی که مورد نیاز است پرینتر سه بعدی است- ولی اگر پرینتر سه بعدی خراب شود چه اتفاقی می افتد؟ چه تعداد پرینتر سه بعدی نیاز داریم که با خودمان به فضا حمل کنیم تا مطمئن شویم از نظر پشتیبانی مشکلی نخواهیم داشت.

یک آجر پرینت شده با استفاده از خاک سطح خورشید


ممکن است تنها یکی، اگر محققان در دانشگاه Carleton اتاوا در کار فعلی خود موفق شوند. یک تیم با سرپرستی Alex Elley ، دانشیار مهندسی مکانیک و هوافضا، در حال کار بر روی پرینترهای سه بعدی هستند که بتوانند با استفاده از مواد سطح ماه کپی هایی از خودشان درست کنند. این پروژه یک چالش بسیار بزرگ است؛ اگرچه این مدل بر پایه ی پرینتر  سه بعدی RepRap است ولی این پروژه بسیار فراتر از آن است. پرینترهای سه بعدی خود کپی کننده امروزی تنها می توانند قسمت های پلاستیکی خود را پرینت کنند ؛ موتورها و قسمت های الکترونیکی به صورت جداگانه نصب می شوند. Ellery و تیمش می خواهند پرینتری تولید کنند که بتواند هر قسمت جداگانه ی ضروری را خودشان کپی کنند.

 

یک آجر پرینت شده با استفاده از خاک سطح خورشید

Alex Ellery

در حال حاضر، این تیم در حال استفاده از ترکیب پلاستیک و براده های فلزی هستند تا بتوانند استاتور و روتور پرینتر را پرینت کنند.

Ellery گفت: ما نیاز داریم تا شیار مغناطیسی روتور را افزایش دهیم، که این کار نیاز بیشتری به فلز دارد، اما جریان های گردابی در استاتور را کاهش می دهد، که نیاز به فلز کمتری دارد. بنابراین ما در حال تغییر مقدار فلز در ترکیب پلاستیکی بوده ایم.

براساس گفته های Ellery، عناصر برای ساخت یک ترکیب مشابه می تواند از خاک کره ی ماه استخراج شود. یک بازوی رباتیکی متصل شده به پرینتر سه بعدی می تواند خاک را بکند و آن را تا 900 درجه ی سانتیگراد، با استفاده از یک لنز Fresnel برای متمرکز کردن نور خورشید، گرم کند. با این کار گازهای فرار از خاک برداشته می شود، و باعث می شود تا ilmenite جدا شود و برای استخراج فلز از آن استفاده شود.


توسعه پرینتر های سه بعدی خود کپی کننده برای کره ماه

اولین تلاش ها برای پرینت سه بعدی سیم ها از آلیاژ آلومینیوم بر روی زیرلایه ی پلاستیکی سیلیکون

Ellery گفت: اگرچه ما در حال استفاده از پلاستیک برای پرینت قطعات هستیم، من به این فکر هستم که آن را با پلاستیک سیلیکونی جایگزین کنم- این می تواند با استفاده از اجزاء کربن فرار بدست آمده از سطح ماه و آب سطح ماه، تولید شود.

برای پرینت کردن موتور، محققان برنامه ریزی می کنند که سیم پیچ های سیمی موتور را با آلومینیوم پرینت شده بر روی زیر لایه ی PLA جایگزین کنند. برای سازگار کردن آن با ماه، آلومینیوم با Fernico، یک آلیاژ از آهن-نیکل-کبالت، تعویض می شود، و PLA نیز با یک زیرلایه ی سرامیک ساخته شده از خاک ذوب شده از سطح ماه، جایگزین می شود.

براساس گفته ی Ellery میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ های آلومینیومی پرینت شده روی PLA در حال حاضر ضعیف است. بنابراین محققان در حال تلاش هستند تا یک روشی پیدا کنند تا لایه های بیشتر اضافه کنند تا به وسیله ی آن مقدار جریان را افزایش دهند.

او گفت: ولی در نهایت، چیزی که ما انجام خواهیم داد این است که آن را درون موتور ادغام خواهیم کرد به طوری که بتواند یک هسته ی کامل ایجاد کند، که پرینت شده است.

Ellery فکر می کند که بتواند، تا چند ماه آینده، با این روش یک موتور کاملا کاربردی داشته باشد. قطعات الکترونیکی بسیار مشکل تر خواهد بود، ولی او معتقد است که آنها نیز سرانجام می توانند پرینت شوند.

Ellery گفت: ما لوله های خلاء را مورد بررسی قرار داده ایم زیرا ساخت قطعات الکترونیکی بر روی سطح ماه حقیقتا غیر ممکن به نظر می رسد. اگر از لوله های خلاء استفاده کنید، تنها چیزی که شما نیاز دارید نیکل، تنگستن، شیشه و کوار خواهند بود که همه ی آنها را می توانید در سطح ماه تولید کنید.

پرینتر سه بعدی از یک شبکه ی عصبی استفاده می کند، زیرا آنها برای پرینت کردن ساده تر و کوچک تر از سیستم های کامپیوتری استاندارد، هستند. این تیم پیش از این یک شبکه ی عصبی آزمایشی را ساخته است و از آن برای کنترل یک ربات کنترلی از راه دور کوچک استفاده کرده است.


 

توسعه پرینتر های سه بعدی خود کپی کننده برای کره ماه

 

Ellery گفت: به دلیل اینکه موتورها و کنترلرهای می توانند پرینت شوند، ما می توانیم هر نوع رباتی را پرینت کنیم، از جمله یک پرینتر سه بعدی، همچنین ماشین های فرزکاری، دریل ها، ماشین های تراش، ماشین حفاری، شما می توانید یک زیربنای تولیدی عظیم در سطح ماه، به صورت رباتیکی، بسازید.

این کارخانه ی مستقر در ماه می تواند برای ساخت زیستگاه و هرچیزی دیگر که ممکن است فضانوردان بر روی کره ی ماه نیاز داشته باشند، و حتی برای انرژی خورشیدی در فضا، که نیازمند ماهواره هایی با پنل های خورشیدی که انرژی نور خورشید را به زمین بتابانند، استفاده شوند. به علاوه، این تکنولوژی برای ساخت سپرهای فضایی برای محافظت زمین از تشعشعات خورشید، کاهش سرعت گرم شدن زمین، نیز می تواند استفاده شود.

برای دیدن جدیدترین اخبار و ویدئوهای مرتبط به پرینت سه بعدی از کانال ما در آپارات دیدن کنید:

aparat.com/Persia3dprinter

 
ایمن شده توسط وب سایت عرش هاست