En testrakett laget utelukkende av 3D-printede deler ble skutt opp fra Cape Canaveral Spaceport i Florida i mars, sa NASA nylig. Raketten, kalt Relativity Space Terran 1, var 30 m høy og 2,2 m bred.
3D-printing er en form for additiv produksjon der objekter lages ved hjelp av flerlagsmaterialer. Ulike materialer har blitt brukt til å konstruere gjenstander som bygninger og broer ved hjelp av 3D-utskrift. I fjor gjennomførte en romoppstart i India en testoppskyting av en solid rakettmotor laget ved hjelp av denne teknologien.
Space Terran 1 gikk enda lenger, ikke bare ved å bruke teknologien til å skrive ut ulike deler, men også ved å bruke en NASA-utviklet legering som utgangsmateriale.
På slutten av 1980-tallet forsøkte NASA å utvikle en rakettmotor som kunne tåle flere oppskytinger i lav bane rundt jorden. På den tiden ble til og med foringene i forbrenningskammeret til hovedmotoren til romfartøyet Space Shuttle erstattet etter ett til fem oppdrag. I stedet ønsket romfartsorganisasjonen å utvikle et mye mer holdbart materiale og lanserte Game Changing Development Program.
NASA Research Center oppkalt etter Glenn i Cleveland utviklet en familie av kobberbaserte legeringer for dette formålet, som ble kjent som Glenn Research Copper eller ganske enkelt GRCop. Optimalisert for høy styrke, termisk ledningsevne og lav syklisk tretthet, har GRCop blitt produsert ved bruk av kobber, krom og niob. Nyutviklede legeringer tåler temperaturer 40 % høyere enn tradisjonelle legeringer og har høy krypemotstand – evnen til å tåle større belastninger og deformasjoner ved høye temperaturer.
Legeringene har blitt bedre med årene, og David Ellis, som ledet utviklingen deres på 1980-tallet, utforsket nye bruksområder. I et annet nylig program laget en gruppe forskere GRCop-42, som ble funnet å fungere godt med additive produksjonsteknikker.
I en slik metode, kalt laserpulverdiffusjon, kuttes 3D-modellen digitalt i tynne lag, deretter påfører en pulverlakkmaskin tynne lag med GRCop og smelter dem oppå hverandre for å fullføre delen. Styrken oppnådd fra denne produksjonsmetoden er sammenlignbar med den for smidd metall og kan brukes til å lage små deler som dyser og kjølekanaler for forbrenningskamre.
En annen metode, kalt rettet energiavsetning (DED), bruker en laser for å lage et smeltebad som pulver blåses på for å lage et fast materiale. Robotens tredimensjonale bevegelse styrer byggeprosessen, som kan skape store former, men uten store detaljer.
Relativity Space Terran 1-raketten ble bygget ved å bruke en kombinasjon av begge disse metodene, og demonstrerte dermed at teknologien kan brukes til fremtidige oppdrag til Månen og Mars.
Dessverre gikk ikke raketten i bane, men den gikk over i historien.
Les også: