اولین چاپ سه‌بعدی فلز در ایستگاه فضایی
آژانس فضایی اروپا به رهبری شرکت اروپایی ایرباس، اولین چاپ سه‌بعدی فلز را در ایستگاه فضایی با موفقیت انجام داد. هدف این آژانس ایجاد یک اقتصاد چرخشی در فضاست که در آن قطعات از کار افتاده ماهواره‌ها می‌توانند از طریق فناوری چاپ سه‌بعدی تعمیر شوند یا تغییر کاربری دهند.
این چاپ سه‌بعدی که به تازگی انجام شده است، یک فلز منحنی کوچک به شکل حرف S را از جنس فولاد ضد زنگ ایجاد کرد؛ به گفته آژانس فضایی اروپا (ESA)، این آزمایش نشان می‌دهد که این چاپگر به زودی تولید مواد قابل استفاده را آغاز خواهد کرد.
اولین چاپ سه‌بعدی فلز در فضا
چاپگر سه‌بعدی فلزی در تاریخ ۳۰ژانویه۲۰۲۴ با ماموریت سیگنوس ان جی-۲۰ (Cygnus NG-20) با ماهواره‌بر فالکون ۹ (Falcon-9) شرکت اسپیس‌ایکس به سوی ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شد.
در حال حاضر در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) چاپگرهای سه‌بعدی پلاستیک استفاده می‌شوند. چالش چاپگرهای سه‌بعدی فلز در ایستگاه فضایی این است که به دلیل نیاز به لیزرهایی که با دمای بالا فلزات را گرم و مایع می‌کنند، داخل یک جعبه مهر و موم شده قرار می‌گیرند تا از خروج گرما یا بخار اضافی جلوگیری کنند.
راب پستما (Rob Postma)، افسر فنی آژانس فضایی اروپا، توضیح می‌دهد: «موفقیت اولین چاپ فلز در ایستگاه فضایی، ما را آماده چاپ کامل قطعات در آینده نزدیک می‌کند. به لطف تلاش‌های سخت تیم صنعتی به رهبری شرکت ایرباس و مرکز پشتیبانی کادموس (CADMOS) در فرانسه که بر عملیات چاپ از زمین نظارت می‌کردند و همچنین تیم خودمان، ما به این موفقیت رسیدیم.»
چاپگر سه‌بعدی فلز چگونه کار می‌کند؟
پس از اینکه چاپگر سه‌بعدی فلز در ژانویه۲۰۲۴ به ایستگاه فضایی بین‌المللی رسید، آندریاس موگنسن (Andreas Mogensen)، فضانورد آژانس فضایی اروپا، این دستگاه را در ماژول کلمبوس (Columbus) ایستگاه فضایی نصب کرد.
سیم فولادی ضد زنگ این چاپگر از یک محفظه تغذیه می‌کند، سپس فولاد را توسط یک لیزر پرقدرت ذوب می‌کند تا اجازه دهد، توسط چاپگر شکل بگیرد. کل فرآیند چاپ از روی زمین کنترل می‌شود و خدمه ایستگاه فضایی فقط وظیفه باز کردن دریچه نیتروژن و تخلیه را بر عهده داشتند. در مرحله بعد، از چاپگر برای ایجاد چهار شکل استفاده می‌شود که برای تجزیه و تحلیل به زمین ارسال می‌شود.
ادونیت ماکایا (Advenit Makaya)، مهندس مواد آژانس فضایی اروپا، توضیح می‌دهد: «دو مورد از این قطعات چاپ شده در آزمایشگاه مواد و اجزای الکتریکی (Materials & Electrical Components Laboratory) در هلند مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهند گرفت تا به ما کمک کنند که بفهمیم آیا ریزگرانش طولانی مدت بر چاپ مواد فلزی تاثیر دارد یا خیر. همچنین دو نمونه دیگر به مرکز فضانوردان اروپا (European Astronaut Centre به اختصار EAC) و دانشگاه فنی دانمارک (Technical University of Denmark به اختصار DTU) خواهند رفت.»
هنگامی که یک چاپگر سه‌بعدی فلز در ایستگاه فضایی بین‌المللی وجود دارد، فضانوردان می‌توانند بسیاری از قطعات مورد نیاز خود را در مدار زمین چاپ کنند. این امر باعث صرفه‌جویی زیادی در هزینه‌های پرتاب می‌شود؛ زیرا این ابزارها معمولا باید در یک ماموریت باری به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شوند.