Ay tozundan: Lithoz 3D yazıcılar ay istasyonu için araçlar üretiyor
Bu bilim kurgu mu? Kesinlikle değil! Ay'da evlerin inşa edilmesi, cesur bir vizyondan çok daha fazlasıdır - en azından amacı insanları Dünya'nın uydusuna geri getirmek olan uluslararası Artemis programı sayesindedir. Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) bir projesi için, eklemeli imalatta teknik seramik uzmanı olarak Viyana'dan Lithoz GmbH, sahada 3D baskı kullanılarak ay tozundan nasıl alet ve inşaat malzemeleri üretilebileceğini araştırıyor. Malzeme ZwickRoell cihazlarında test edilir.
"Bir insanın hayal edebildiği her şeyi başka insanlar da yapabilir." (den: 80 günde dünya turu, Jules Verne)
Göl kenarında bir ev – veya dağlarda: Bunu kim hayal etmez ki? Ay’da bir ev? Mit Blick auf die Erde, ins Weltall und Sicht auf die Milchstraße? Araştırmacılar ve bilim adamları, şu anda Artemis ay görevinde olduğu gibi, bir süredir - uluslararası uzay ajanslarıyla birlikte - bilim kurgu romanlarından veya filmlerinden sahneler gibi görünen sahneler üzerinde çalışıyorlar. Vizyon: Er ya da geç ayda bir uzay üssü inşa etmek. Hedef: Oradan uzaya ve Mars'a doğru ilerlemek-ve güneş Sistemimizi daha iyi keşfetmek ve (belki de) yeni – şimdiye kadar - "bilinmeyen galaksileri" bulmak ve keşfetmek...
Uzmanlara göre, bir büyük adım daha yaklaşmak için bir Ay istasyonu inşa etmek gerekli ve uzun vadede vazgeçilmezdir. Halihazırda çok sayıda bilim kurgu filminde yer alan bu "ileri karakol" ile, Dünya'dan Ay'a giden uzun - ve aynı zamanda son derece pahalı - ulaşım yolu önemli ölçüde kısaltılabilir.
ISRU ilkesi: Yerinde mevcut işleme
Çözüm şudur: Ay regoliti, yani ay tozu. Bu, Ay'da bol miktarda bulunabileceği için - ve ISRU ilkesine (yerinde kaynak kullanımı) göre, Ay üssü için gerekli inşaat malzemelerini, aletleri veya mobilyaları üretmek için sahada "hammadde" olarak hizmet edebilir. Uzay araştırmalarında ISRU, mevcut kaynakları/ham maddeleri toplamak, işlemek ve kullanmak, böylece aksi halde Dünya'dan ithal edilmesi gerekecek malzemeleri değiştirmekle ilgilidir.
Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) da üzerinde çalıştığı planlara göre, bu şekilde 3D baskı kullanılarak eksiksiz bir ay istasyonu bile oluşturulacak. Basitçe söylemek gerekirse, 3D yazıcıların sadece orada ihtiyaç duyulan malzemeleri ve araçları basmak için aya getirilmesi yeterli olacaktır. Bunun için araçlar ay tozunu toplayacak ve -birkaç başka madde ekleyerek- ay tozuyla baskı yapmak mümkün olacak. Başka bir avantaj: Uzman tahminlerine göre, 3D baskı için temel malzeme için gerekli olan ham maddeler sadece yüzde birdir - bu da maliyetin düşürülmesi açısından avantajlı olacaktır.
Gerçek ay tozu kullanılamaz-sentetik malzeme ile testler
Viyana merkezli Lithoz GmbH, "Moon Dust" projesinde özellikle bu konuyu ele alıyor – ve 2011 yılında kuruluşundan bu yana, yüksek performanslı seramikler için katkı üretim sistemleri alanında uzman ve Dünya pazar lideri oldu. Viyana Teknoloji Üniversitesi'nden iki mezun ve günümüzün genel müdürleri Johannes Benedikt ve Johannes Homa tarafından kurulan Lithoz GmbH'deki malzeme mühendisleri ve malzeme test uzmanları, bir alet kullanarak sentezlenmiş ay tozundan aletler ve aşınan parçalar üretme süreci üzerinde çalışıyorlar. 3D yazıcı – ve ayrıca bu malzemelerin özelliklerini kontrol edin.
Yeryüzünde - daha önceki ay görevlerinden - yaklaşık 400 kilogram ay taşı olmasına rağmen, bu, kimyasal reaktivitesini kaybettiği için hava ve nem nedeniyle bugünün test amaçları için artık kullanılamaz.
Bilim adamları, karasal materyali sentezleyerek, gerçek Ay regolitine benzer kimyasal, mekanik veya mühendislik özelliklerine sahip sözde ay regoliti taklitleri üretirler. Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile yapılan LUPINE çalışmasının bir parçası olarak Lithoz GmbH, litografi tabanlı baskı teknolojisiyle regoliti işlemek için bir süreç geliştirdi. LCM 3D baskı ile, fotoreaktif bir organik bağlayıcı içeren bir seramik bulamacı, daha sonraki işlemler için kusursuz mekanik mukavemete sahip yeşil seramik parçalar üretmek için mavi ışıkla, piksel piksel, katman katman maruz bırakılır ve uygun yerlerde sertleştirilir.
Homa: "LCM teknolojimiz - sonuçların kalitesine önem verdiğinizde-seramik LCM 3D baskıda lider ve Altın standarttır.“
Ay tozunun stabilitesi basınç ve 3 noktalı bükme testlerinde test edilir
Ve eğer gelecekte Ay'daki parçalar Litoz tarafından 3D baskı ile üretilecekse, test cihazı üreticisi de projede ve olası başarıda pay sahibi olacaktır. Sebep: Cihaz geliştirme, malzeme testi ve süreç geliştirme noktasında, başka bir deyişle, şirketi bugün olduğu yere getirmek için - iki kurucu Benedikt ve Homa, Viyana Teknoloji Üniversitesi'nde öğrenciyken zaten ZwickRoell test cihazlarıyla çalışıyorlardı. “Üniversitede 3 boyutlu baskı alanında ilk adımlarımızı attık. Bu nedenle, güvenilir ve hassas ZwickRoell test cihazlarını tanıyor ve değer veriyoruz" diyor Lithoz GmbH Teknik Direktörü (CTO) Johannes Benedikt.
Son olarak, Kasım ayında, Lithoz GmbH adına Ulm'deki ZwickRoell'deki malzeme mühendisleri, daha önce Viyana'da incelenen ay tozu örneklerini uzayda aletler veya inşaat malzemeleri için bir temel malzeme olarak uygun olup olmadıklarını görmek için test ettiler - çünkü sadece dükkana git ve yeni bir şey bul satın al, eğer ayda bir şey kırılırsa, yapamazsın.
Genel Müdür Homa, "Bu tür durumlarda ikinci bir inceleme her zaman çok yardımcı olur ve süreci sürekli iyileştirmemize destek olur" diye açıklıyor. İki günlük testler basınç ve 3 noktalı bükme testlerini içeriyordu. "Regolith ile yapılan malzeme testleri bizim için bir yenilikti, ancak bunları müşterinin özel gereksinimlerine göre çok iyi yapabildik, "diye özetliyor Tobias Ebner,"Moon Dust" projesinin numune testlerinden sorumlu malzeme mühendisi. Ve ekliyor: "Test sonuçlarının değerlendirilmesi, malzemenin bir ay istasyonunun inşası için uygun olup olmadığı ve ne ölçüde uygun olduğu veya uyarlanması gerekip gerekmediği artık müşterimizin sorumluluğundadır.”
İki günlük sonuçlar ve bulgular kalite testleri şu anda Lithoz GmbH tarafından
Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile tartışılmakta ve ardından yayınlanmaktadır.
“Bilim camiasında iyi tanınıyoruz”
Seramik 3D baskı alanındaki meteorik yükselişi ile Lithoz GmbH, uzayda yakında duyulabilecek veya daha doğrusu görülebilecek özel bir üçlü ile karakterize edilir: Lithoz GmbH, temel araştırmadan uygulamalı araştırmaya, endüstri için kullanıma hazır ve pazara hazır ürünlerin geliştirilmesine kadar, kişiye özel çözümlerle 3D baskı açısından kapsamlı bilgi birikimi sunar. Bu nedenle, ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ortaklardan biridir ve Avusturyalı şirket ile yakın işbirliği içindedir. Ayrıca, Johannes Homa'nın genel müdürünün (CEO) açıkladığı gibi, iki genel müdürün üniversite geçmişi nedeniyle "bilim camiasıyla en iyi bağlantıları" var ve şirket "çok iyi tanınıyor". Girişimcilik başarısına rağmen: Lithoz GmbH "tamamen bağımsız" çalışmıyor - ve büyümesine rağmen gerçekçiliğe odaklanmaya devam ediyor: Şirket, 135'ten fazla kişiyi istihdam ediyor, ağırlıklı olarak Viyana'daki genel merkezinde üretiyor ve geliştiriyor ve araştırma, bilim ve endüstri uzmanlarıyla yakın işbirliğine güveniyor.
Mümkün olanın sınırlarını zorlamak, yeni alanlara girmek
Lithoz Genel Müdürü Homa'ya göre, Ay'da bir uzay istasyonunun inşaatı başlamadan önce hala "güneşin etrafında birkaç yörünge" olacak. Ve "aya giden yolun kolay olmayacağını" vurguluyor. Ancak: "planlanmış ve seviyelendirilmişti". Yani Ay'da bir baz istasyonunun inşa edilmesi an meselesi. Lithoz GmbH, "seramik baskı için en yüksek kaliteyi sağlama ve misyonunu yerine getirme" yolunda emin adımlarla ilerlemektedir ve sürekli olarak seramik gelişiminin sınırlarını zorlamaktadır. Seramik uzmanları, şirketin çabalarını "İnsanların bilinmeyen galaksilere doğru ilerlemelerine ve yeni dünyaları keşfetmelerine yardımcı olmak istiyoruz" şeklinde açıklıyor.
“Ay istasyonunun inşası, uzay yolculuğu için büyük bir adım ve insanlık için bir dönüm noktası olacak. Lithoz GmbH olarak bizler, bu heyecan verici yolculuğun ve gelişimin bir parçası olmaya hazırız". Ve Benedict ekliyor: “Ay’a uçan hiç kimse bizden kaçamaz. Çok güvenilir bir ortak olarak ZwickRoell, bize bu görev için önemli içgörüler sağlayan çok önemli bir veri tabanı sağladı. ZwickRoell sayesinde ileriye doğru kararlı bir adım attık. Biz - kelimenin tam anlamıyla - yıldızlara uzanıp akla gelebilecek olanı mümkün kılmak ve bunu kendi yetkinliğimizle uzayda hayata geçirmek istiyoruz.
