Колонизация других планет с помощью 3D-печати
Аддитивные технологии, связанные с послойным наращиванием и синтезом объектов с помощью компьютерных 3D-технологий, сегодня выходят на первый план при создании космического оборудования. По мнению ученых, 3D-печать может значительно ускорить освоение внеземного пространства. Как оптимизировать производство конструкций на 3D-принтере в космосе и повысить их безопасность? Как с помощью новых технологий создавать сверхлегкие оптические системы для наноспутников? О своих новейших разработках рассказали исследователи из российских университетов, входящих в Проект "5-100".
Одно из ключевых преимуществ нового подхода в том, что один 3D-принтер может заменить огромное количество обычного заводского оборудования. В ноябре 2020 года журнал Forbes включил аддитивные технологии (от лат. additivus – прибавляемый) в список пяти новых революционных технологий, на которые стоит обратить внимание предпринимателям. Авторы обзора отметили, что принести большую выгоду аддитивные технологии могут в аэрокосмической отрасли, где вес продукта часто является самым высоким фактором затрат при транспортировке на орбиту. Использование 3D-печати в космосе может значительно ускорить освоение внеземного пространства; аддитивные технологии также активно проникают в ракетостроение.
Шлемы астронавтов Роберта Бенкена и Дага Херли, участвовавших в запуске ракеты Falcon 9 с космическим кораблем Crew Dragon 30 мая 2020 года, были изготовлены на заказ с использованием технологии 3D-печати. По словам главы аэрокосмической компании SpaceX Илона Маска, с помощью 3D-печати можно создавать прочные и высокопроизводительные детали двигателя за долю времени и средств, которые затрачиваются при традиционных методах производства. Компания выпустила свою первую деталь, напечатанную на 3D-принтере, еще в 2014 году. Аэрокосмическая компания Blue Origin Джеффа Безоса использует аддитивные технологии для печати компонентов двигателя BE-4. Молодые ракетные компании из США (Relativity Space) и Великобритании (Orbex) также планируют максимально широко использовать возможности 3D-принтеров.
В то же время, наличие даже малейших дефектов в конструкциях, напечатанных на 3D-принтерах, имеет критически важное значение для безопасности создаваемой техники. Усовершенствовать технологию 3D-печати из алюминия, добившись повышения твердости изделий в полтора раза, смогли ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" (НИТУ "МИСиС"). По словам исследователей из НИТУ "МИСиС", основной риск возникновения таких дефектов связан с высокой пористостью материала, вызванной, в том числе, особенностями исходного алюминиевого порошка. Для обеспечения равномерной и плотной микроструктуры печатных изделий ученые предложили добавлять в алюминиевый порошок углеродные нановолокна, которые позволяют обеспечить низкую пористость материала и повысить его твердость в полтора раза. Результаты были опубликованы в журнале Composites Communications.
"Углеродные нановолокна имеют высокую теплопроводность, которая помогает минимизировать температурные градиенты между печатными слоями в процессе синтеза изделий, на стадии селективного лазерного плавления. Благодаря этому, микроструктуру материала можно практически полностью избавить от неоднородностей", – рассказал профессор НИТУ "МИСиС" Александр Громов. Используемые углеродные нановолокна являются побочным продуктом переработки попутного нефтяного газа. При его каталитическом разложении углерод скапливается в виде нановолокон на дисперсных металлических частицах катализатора. Обычно попутные газы просто сжигают на месторождениях, что наносит вред окружающей среде, поэтому применение нового метода имеет также серьезное экологическое значение, отметили ученые.
3D-печать может быть использована в будущих космических миссиях, таких как колонизация Марса, утверждает Илон Маск и другие специалисты. Чтобы жить на Марсе, необходимо иметь возможность запустить там производство и, в идеале, использовать местные материалы. 3D-принтеры можно будет использовать, чтобы заложить фундамент и построить там среду обитания. Уже сейчас в условиях Международной космической станции (МКС) проблема доступности материалов стоит довольно остро, космонавтам приходится ждать следующего грузового корабля несколько месяцев. Иногда ломается или теряется важная мелкая деталь, например, часто теряются пластиковые заглушки для электроконтактов. В таких случаях 3D-принтер, который способен печатать пластиковые изделия в условиях космоса, позволяет эту проблему решить. В будущем, при межпланетных полетах, проблема доступности станет еще острее и востребованность такого принтера возрастет.
Для производства инструментов, оборудования и всего, что может понадобиться астронавтам на борту, в 2016 году НАСА поручило компании Made In Space установить постоянный 3D-принтер на Международной космической станции. После этого о создании подобных машин заявили некоторые европейские, китайские и другие компании. Преимуществом российского 3D-принтера, который должны отправить в космос в 2021 году, станет более совершенная модульная система, которая позволяет проводить модернизацию и ремонт оборудования, рассказали авторы разработки, ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Так, при переходе от простых пластиков к сверхконструкционным или композиционным материалам, инженерам не придется изготавливать новый принтер и снова доставлять его на МКС, как это происходит сегодня у американских коллег.
"Сейчас ведутся заключительные работы по подготовке рабочего макета 3D-принтера. К оборудованию, которое отправляется на МКС, предъявляют серьезные требования в плане стойкости к механическим, климатическим и другим нагрузкам. Кроме того, нужно убедиться, что принтер безопасен для космонавтов. Все это проверяется сейчас, проводится ряд испытаний и экспертиз. Также параллельно ведется усовершенствование программного обеспечения, которое специально создается для этого принтера", – рассказал заведующий научно-производственной лаборатории "Современные производственные технологии" ТПУ Василий Викторович Федоров.
Возможности 3D-печати позволили ученым Самарского университета создать уникальную сверхлегкую оптическую систему с дифракционной оптикой для наноспутников. Это будет первый в мире объектив с дифракционной оптикой, который отправится в космос, сообщили исследователи. В основе оптической системы — разработанная в университете плоская дифракционная линза, обладающая уникальными характеристиками. Объектив на основе такой линзы заменяет систему линз современных телеобъективов и отличается малым весом (менее 100 граммов вместе с оптической частью) и миниатюрными габаритами.
Для объектива разработан инновационный корпус бионической формы, рассчитанный по оптимальной технологии, чтобы минимизировать вес при сохранении прочностных характеристик. Сложный по форме и внутренней структуре компонент космического аппарата создан путем 3D-печати на установке селективного лазерного сплавления SLM 280HL. По словам ученых, чтобы минимизировать вес детали, в ее внутреннюю структуру в результате топологической оптимизации были добавлены специальные ячеистые участки. Габариты детали — 70x80x100 мм. Благодаря применению аддитивных технологий, ее вес удалось снизить примерно на 40% по сравнению с подобной деталью, изготовленной традиционными способами.
"Корпус объектива выполнен из порошка сплава алюминия AlSi10Mg. Сплав российского производства хорошо известен как в России, так и за рубежом. Как известно, в космической и авиационной сфере вес — это основная характеристика, над уменьшением показателя которой всегда ведется работа", — рассказал доцент кафедры технологий производства двигателей Самарского университета Виталий Смелов. Ученые провели многоэтапную топологическую оптимизацию исходной конструкции, получили и проанализировали несколько ее форм.
"В партнерстве с экспертами в области топологической оптимизации и аддитивных технологий CADFEM CIS мы провели большой объём работ по получению новой формы конструкции, которая соответствует современным требованиям компаний космической отрасли мира", – рассказал научный сотрудник Самарского университета Антон Агаповичев.
Стоимость аналогов, например, объектива для кубсата Gecko Imager составляет 23 тысячи евро. По словам ученых, стоимость разрабатываемой ими оптической системы будет на порядок ниже. Проект "5-100", реализуемый в рамках национального проекта "Образование", призван способствовать наращиванию научно-исследовательского потенциала российских университетов, укреплению их конкурентных позиций на глобальном рынке образовательных услуг.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Белый дом тайно готовит религиозных лидеров

Великан из Серн-Аббаса преображается

Глава НАСА раскрывает тревожную правду

Древняя карта указывает на место захоронения ковчега Ноя

ИИ уличили в расизме при найме на работу

Инопланетян демонами назвать нельзя

Как засеять марсианские пещеры летающими дронами

Могут ли инопланетяне когда-нибудь посетить Землю

Наблюдение НЛО сотрудниками полиции Аноки

Нашли экзопланету с почти земным климатом

Новые аномалии, связанные с программой Аполлон

Новые видео с НЛО вызывают недоуменные объяснения

Первый фильм Спилберга об НЛО принес 1 доллар

Первый ядерный взрыв образовал невозможный кристалл

Переход на уличные ИИ-камеры для продвинутой слежки

Почти уверен, что он уже пролетел мимо нас

Пропавший генерал ВВС встречался с людьми в черном

Утренние облака из песка на экзопланете

ЦРУ обвиняют в отслеживании гибридов

Чернобыльские волки-мутанты эволюционировали

Онлайн-покупки для дома. Эпоха умного потребления и главные тренды 2026 года

Ангелов показали в полете

Доказательство существования инопланетной жизни

Когда будут опубликованы следующие файлы об НЛО

Любопытный НЛО озадачил колумбийскую семью

Мифология НЛО, репрессии и паранойя в США

Новые видео с НЛО вызывают недоумение

Огненный шар взорвался над вулканом на Филиппинах

Отчеты пилотов и необъяснимые наблюдения

Премьер Британии пошел по пути Трампа

Ранчо Скинуокер и Седона соединены туннелями

Реальная лаборатория Франкенштейна

Роутеры идентифицируют людей с точностью 99,5%

Свидетельства тайного вторжения серебряных сфер

США сбили НЛО над озером Гурон

Сэра Стармера призывают обнародовать файлы об НЛО

Туман является живым существом

Уфолог умер в полицейском участке Нью-Мексико

Файлы об НЛО - отвлекающий маневр

Человечество потеряло свое место на вершине

Шотландский город, ставший мировым центром НЛО

Активное извержение метана на астероиде Хирон

Власти должны обнародовать британские секретные материалы

Военный был телепатически связан с инсектоидом

Гугл удалил загадочный объект у побережья Калифорнии

Загадочный казахстанский хребет Сары-Шаган

Загадочный случай Джейсона Пэджетта

Наблюдательная башня НЛО в долине Сан-Луис

НЛО - миф, сенсация или неудобная правда

Новые заявления связывают секреты НЛО с пирамидами

Пентагон раскрыл только часть правды

Посетители вечеринки шеломлены, увидев НЛО

Почему Молёбский треугольник считают аномальным местом

Рядом с кругами на полях наблюдали странное явление

Сообщение о НЛО вызвало скрытую панику

Спрогнозировали появление сильного ИИ

США снова подняли старую тему о пришельцах

У большинства экзопланет нет ядра

Умопомрачительные инопланетяные технологии

ЦРУ отслеживает родословные инопланетян

Шокирующее признание о инопланетянах в Зоне 51

Выяснили происхождение странной пары планет

Жизнь на Земле зависела от редкого металла

Жуткая аудиозапись экипажа Аполлона-12

Инопланетяне - правда или вымысел

Катастрофическое раскрытие информации

Моя встреча с призраком Брюса Форсайта

Мы должны относиться к Земле как к звездолету

НЛО над Мичиганом скрыт в досье Трампа

Новые файлы со взрывоопасными данными

От светящихся зеленых шаров до летающих дисков

Ошеломляющие сообщения о зеленых шарах

Парк Юрского периода в реальной жизни

Понимание расширения Вселенной и темной энергии

Пугающая встреча офицера разведки США с НЛО

Разумные инопланетяне где-то там

Столкновение НЛО с группой истребителей

Температурные карты Марса в высоком разрешении

Файлы об НЛО могут иметь неприятные последствия

Шары и таинственные объекты

Эпоха контроля разума и секретных экспериментов

Карго-доставка из Китая для новичков. Пошаговый алгоритм от закупки до получения

Бесчисленные оранжевые шары роятся над США

Видеоролики с НЛО, опубликованные в новой базе данных

Власти США опубликовали десятки роликов с НЛО

Загадочные круги на полях в 2026 году

Истребитель сбивает НЛО в недавнем видео Пентагона

Маленький городок стал точкой притяжения НЛО

Марсоход обнаружил странную пирамиду

Мета голосует за тотальную слежку

НЛО над Казахстаном

НЛО, сбитый американским истребителем

О чем говорит нам вторая партия файлов об НЛО

Пентагон публикует новую партию файлов об НЛО

Почему гора Таганай начала качаться

Пять фактов из новых файлов Трампа об НЛО

Сообщения о наблюдениях НЛО по всему Мэриленду

Столкновение истребителя с НЛО над озером Гурон

Тайны архивов АНБ

Уточнили места для поиска внеземных цивилизаций

Ученые верят в инопланетян, но смеются над НЛО

Ярмарка НЛО в Пайн-Буше

Американский истребитель сбивает НЛО над Мичиганом

Видеозаписи и документы военных США об НЛО

Военное министерство США опубликовало файлы об НЛО

Вторая серия материалов об НЛО

Как создавать экзотическую квантовую материю

Как создаются миры-изгои

Компания Пантекс упоминается в документах об НЛО

Крошечный мир с атмосферой, которой не должно быть

Материалы об НЛО рассекреченные Пентагоном

Министерство войны обнародавало партию файлов об НЛО

Мы больше не являемся главными хищниками планеты

Мы не были одни в течение 77 лет

Необъяснимые зеленые шары и летающие диски

НЛО заметили с круизного лайнера у берегов Канкуна

Новая партия файлов об НЛО

Пентагон опубликовал вторую серию документов об НЛО

Последняя партия файлов и видеозаписей об НЛО

Рассекреченные файлы Пентагона об НЛО

Самые популярные теории об инопланетянах

Следующая порция файлов об НЛО

Состав поверхности близлежащей суперземли

Столкновение F-16 над озером Гурон в Мичигане

Стоунхендж был первым спортивным стадионом Британии

США публикуют вторую партию рассекреченных файлов

Таинственный сигнал преследовал астрономов

Ури Геллер о своем туре по бункеру пришельцев

Ученые раскрывают тайну египетских пирамид

Файлы и видеоматериалы об НЛО, опубликованные Пентагоном

Формирование Луны до сих пор остается загадкой

Я потерял дар речи после этих наблюдений

Внутри Млечного Пути скрывается другая галактика

Вторжение инопланетян спровоцирует кризис и хаос

Жуткая тайна окружает зону тишины США

Загадка Стоунхенджа, возможно, разгадана

Загадочное круглое сооружение недалеко от Зоны 51

Загадочные кувшины веками пылились в поле

Задача планирования маршрута к астероидам

Звездообразный аппарат инопланетян

Инопланетный материал обнаружен внутри кратера

Искусственный интеллект может имитировать умерших

Как образуются тесные двойные звёзды

Миссия по поиску землеподобных планет

Мы ищем внеземную жизнь не в том направлении

Национальные парки - охотничьи угодья инопланетян

НЛО существуют на самом деле

Новые документы об НЛО вызывают споры

Новый литий-плазменный двигатель для Марса

Новый способ планирования траекторий к астероидам

Обломки НЛО и тела инопланетян скрываются

Океанами правят высшие разумные существа

Правительство США готовит вторую партию файлов

Рой аппаратов может получить изображение Проксимы Б

Скандал с вскрытием инопланетянина

Скрытые структуры обнаружили в Великой пирамиде

Случайно доказали теорию струн

Старая гиперскоростная звезда

Фактор, определяющий продолжительность вашей жизни

Физики измерили отрицательное время

Фонд опубликовал документы АНБ об НЛО

ЦРУ знает о четырех типах инопланетян

Готовятся к публикации более масштабные секреты

Документы об НЛО вызывают вопросы о предвзятости

Дональд Трамп опубликовал странное изображение

Загадочная смерть специального агента

Настоящий Индиана Джонс подвергся нападению

Настоящий 'Парк Юрского периода' в реальной жизни

НЛО длиной 100 миль замечен над Луной

НЛО замечен на орбите Земли

Обнаружены четыре типа инопланетной жизни

Пастор предупреждает о демонических НЛО

Пентагон рассекретил 162 файла об НЛО

Поразительный случай встречи НЛО с истребителями

Почему ваши молекулы являются правосторонними

Правительство США знает о четырёх видах инопланетян

Свиньи-мутанты обрели тревожные способности

Скандал вокруг НЛО разгорелся вновь

Странное фото Трампа вызывает споры

Тайна корабля-призрака Мэри Селест разгадана

Физический варп-двигатель считался невозможным

Что если инопланетяне вторгнутся на Землю

Экскурсии по России и миру с местными гидами

Аномальные воздушные феномены в Аргентине

Астронавт МКС заснял неопознанный объект

В обломках НЛО нашли четыре вида инопланетян

Наверх
Яндекс.Метрика