أول طابعة ثلاثية الأبعاد للطباعة المعدنية يتم استخدامها في الفضاء في طريقها إلى محطة الفضاء الدولية. انطلقت مهمة التسليم Cygnus NG-3، التي تحمل الطابعة التي يبلغ وزنها 20 كجم، يوم الثلاثاء ومن المقرر أن تصل إلى محطة الفضاء الدولية اليوم. سيقوم رائد الفضاء أندرياس موجينسن بتثبيت الطابعة التي طورتها شركة إيرباص خصيصًا لها ESA.
بعد التثبيت سيتم مراقبة الجهاز وتتبعه أرض. تم استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد القائمة على البوليمر في محطة الفضاء الدولية في الماضي، ولكن يقال إن طباعة المعادن ثلاثية الأبعاد في المدار مهمة أكثر صعوبة. وسيعمل الجهاز بنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الذي غالبا ما يستخدم في تنقية المياه والزراعة الطبية لأنه يقاوم التآكل بشكل جيد.
بعد دفع السلك الفولاذي المقاوم للصدأ إلى منطقة الطباعة، تقوم الطابعة بإذابته باستخدام ليزر أقوى بحوالي مليون مرة من مؤشر الليزر. بعد ذلك، ترسل الطابعة المعدن المنصهر للطباعة.
تبلغ درجة انصهار المعدن حوالي 1400 درجة مئوية وتعمل الطابعة في صندوق مغلق تمامًا. قبل أن يتمكن من العمل، فإنه يحتاج إلى إخراج الأكسجين إلى الفضاء واستبداله بالنيتروجين. وإلا فإن المعدن المنصهر سوف يتأكسد. ونظرا لارتفاع درجات الحرارة عما هي عليه في الطابعة ثلاثية الأبعاد للبلاستيك (التي تصل حرارتها إلى 3 درجة مئوية)، "فمن الضروري ضمان سلامة الطاقم والمحطة نفسها، في حين أن إمكانيات الصيانة محدودة للغاية أيضا"، كما تقول المحطة. ESA. "إذا نجح الأمر، فإن قوة المعدن وموصليته وصلابته ستدفع إمكانات الطباعة الفضائية ثلاثية الأبعاد إلى آفاق جديدة."
تم التخطيط لأربع مطبوعات اختبارية. ستقوم الطابعة بطباعة نفس العينات التي تم إنشاؤها مسبقًا على الأرض. وسيقوم الخبراء بمقارنة النسختين لمساعدة العلماء على فهم مدى اختلاف جودة وأداء الطباعة في الفضاء. على الرغم من أن كل جزء سيزن أقل من 250 جرامًا وسيكون أصغر من علبة الصودا، إلا أن الطابعة ستستغرق من أسبوعين إلى أربعة أسابيع في إنشاء كل جزء. ولن يعمل الجهاز أكثر من أربع ساعات في اليوم، حيث أن مراوحه ومحركه مرتفعان للغاية، كما أن محطة الفضاء الدولية لديها لوائح صارمة بشأن الضوضاء.
إذا نجحت التجربة، فإنها ستمهد الطريق لرواد الفضاء ووكالات الفضاء ليتمكنوا من طباعة الأدوات أو الأجزاء التي يحتاجون إليها دون الحاجة إلى شحنها بمهام إعادة الإمداد. يمكن أن تساعد الطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء المعدنية أيضًا في بناء القاعدة شهور باستخدام المواد المعاد تدويرها أو الثرى المحول. وفي المستقبل، قد يكون هذا مفيدًا للبعثات إلى المريخ.
اقرأ أيضا: