Z kosmodromu Cape Canaveral na Floridě letos v březnu odstartovala zkušební raketa vyrobená výhradně z 3D tištěných částí, uvedla nedávno NASA. Raketa s názvem Relativity Space Terran 1 byla 30 m vysoká a 2,2 m široká.
3D tisk je formou aditivní výroby, kde jsou objekty vytvářeny pomocí vícevrstvých materiálů. Ke stavbě objektů, jako jsou budovy a mosty pomocí 3D tisku, byly použity různé materiály. V loňském roce provedl vesmírný startup v Indii zkušební start raketového motoru na tuhé palivo vyrobeného pomocí této technologie.
Space Terran 1 šel ještě dál, a to nejen pomocí technologie pro tisk různých dílů, ale také použitím slitiny vyvinuté NASA jako výchozího materiálu.
Koncem 1980. let se NASA snažila vyvinout raketový motor, který by vydržel vícenásobné starty na nízké oběžné dráze Země. Tehdy byly po jedné až pěti misích vyměněny dokonce i vložky spalovací komory hlavního motoru kosmické lodi Space Shuttle. Místo toho chtěla vesmírná agentura vyvinout mnohem odolnější materiál a spustila program Game Changing Development Program.
Výzkumné centrum NASA pojmenované po Glenn v Clevelandu pro tento účel vyvinul rodinu slitin na bázi mědi, která se stala známou jako Glenn Research Copper nebo jednoduše GRCop. GRCop, optimalizovaný pro vysokou pevnost, tepelnou vodivost a nízkou cyklickou únavu, byl vyroben z mědi, chrómu a niobu. Nově vyvinuté slitiny odolávají teplotám o 40 % vyšším než tradiční slitiny a mají vysokou odolnost proti tečení – schopnost odolávat většímu zatížení a deformacím při vysokých teplotách.
Slitiny se v průběhu let zlepšily a David Ellis, který vedl jejich vývoj v 1980. letech, zkoumal nové aplikace. V dalším nedávném programu skupina výzkumníků vytvořila GRCop-42, u kterého bylo zjištěno, že dobře funguje s technikami aditivní výroby.
V jedné takové metodě, nazývané laserová prášková difúze, je 3D model digitálně rozřezán na tenké vrstvy, poté stroj na práškové lakování nanáší tenké vrstvy GRCop a spojuje je na sebe, aby byl díl dokončen. Pevnost získaná touto výrobní metodou je srovnatelná s pevností kovaného kovu a lze ji použít k výrobě malých dílů, jako jsou trysky a chladicí kanály pro spalovací komory.
Další metoda, nazývaná řízená energetická depozice (DED), využívá laser k vytvoření lázně taveniny, na kterou je nafouknut prášek, aby se vytvořil pevný materiál. Trojrozměrný pohyb robota řídí stavební proces, který může vytvářet velké tvary, ale bez velkých detailů.
Raketa Relativity Space Terran 1 byla postavena pomocí kombinace obou těchto metod a demonstrovala tak, že technologii lze použít pro budoucí mise na Měsíc a Mars.
Raketa se bohužel nedostala na oběžnou dráhu, ale zapsala se do historie.
Přečtěte si také: