A NASA nemrég közölte, hogy a floridai Cape Canaveral Űrkikötőből egy teljes egészében 3D-nyomtatott alkatrészekből készült próbarakétát indítottak el idén márciusban. A Relativity Space Terran 1 nevű rakéta 30 m magas és 2,2 m széles volt.
A 3D nyomtatás az additív gyártás egyik formája, ahol az objektumok többrétegű anyagok felhasználásával készülnek. Különféle anyagokat használtak fel objektumok, például épületek és hidak 3D nyomtatással történő megépítésére. Tavaly egy indiai űrstartup kísérleti indítást végzett egy ilyen technológiával készült szilárd rakétahajtóművel.
A Space Terran 1 még ennél is tovább ment, nemcsak a technológiát használta különböző alkatrészek nyomtatására, hanem a NASA által kifejlesztett ötvözetet is használt kiindulási anyagként.
Az 1980-as évek végén a NASA olyan rakétahajtómű kifejlesztésére törekedett, amely képes ellenállni az alacsony Föld körüli pályán történő többszöri kilövésnek. Ekkor még a Space Shuttle űrrepülőgép főmotorja égésterének béléseit is kicserélték egy-öt küldetés után. Ehelyett az űrügynökség egy sokkal tartósabb anyagot akart kifejleszteni, és elindította a Game Changing Development Programot.
a NASA Kutatóközpont nevét kapta A clevelandi Glenn erre a célra kifejlesztett egy rézalapú ötvözetcsaládot, amely Glenn Research Copper vagy egyszerűen GRCop néven vált ismertté. A nagy szilárdságra, hővezető képességre és alacsony ciklikus kifáradásra optimalizált GRCop-t réz, króm és nióbium felhasználásával gyártották. Az újonnan kifejlesztett ötvözetek 40%-kal magasabb hőmérsékletnek is ellenállnak, mint a hagyományos ötvözetek, és nagy a kúszásállóságuk – képesek ellenállni a nagyobb terheléseknek és a deformációknak magas hőmérsékleten.
Az ötvözetek javultak az évek során, és David Ellis, aki az 1980-as években vezette fejlesztésüket, új alkalmazásokat fedezett fel. Egy másik közelmúltbeli programban kutatók egy csoportja létrehozta a GRCop-42-t, amelyről kiderült, hogy jól működik az additív gyártási technikákkal.
Az egyik ilyen módszer, az úgynevezett lézerpor diffúzió, a 3D-s modellt digitálisan vékony rétegekre vágják, majd egy porfestő gép vékony rétegeket hord fel GRCop-ból, és egymásra olvasztja, hogy elkészüljön az alkatrész. Az ezzel a gyártási módszerrel nyert szilárdság a kovácsolt féméhez hasonló, és kis alkatrészek, például fúvókák és égésterek hűtőcsatornái készítésére használható.
Egy másik módszer, az úgynevezett irányított energia lerakódás (DED), lézerrel olvadékfürdőt hoz létre, amelyre port fújva szilárd anyagot hoz létre. A robot háromdimenziós mozgása irányítja az építési folyamatot, amely nagy formákat hozhat létre, de különösebb részletezés nélkül.
A Relativity Space Terran 1 rakétát e két módszer kombinációjával építették, így demonstrálva, hogy a technológiát fel lehet használni a jövőbeni Holdra és Marsra irányuló küldetések során.
Sajnos a rakéta nem állt pályára, de belement a történelembe.
Olvassa el még: