تولید تجهیزات ماهواره ها، با چاپگر 3 بعدی

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ به نقل از «C4isrnet»؛ یکی از اصلی‌ترین مشکلات تجهیزاتی که به فضا ارسال می‌شوند، قرار داشتن آن‌ها در میان دنیایی بی‌پایان است. یک ابزار شکسته یا قطعه‌ای گم شده در خارج از جو زمین می‌تواند چالش بزرگی را به وجود آورد. از طرفی فرستادن جایگزین تجهیزات فعلی بسیار هزینه‌بر و زمان‌بر است.

در فیلم سینمایی پیشتازان فضا (Star Trek) برای رفع مشکل یادشده راه‌حل ساده‌ای به نمایش گذاشته می‌شود و آن ایجاد اشیا در خارج از جو زمین با توجه به تقاضاهای ارائه‌شده است. با توجه به پیشرفت‌های چاپگرهای 3 بعدی در جهان واقعی به نظر می‌رسد دستیابی به آن فناوری، دور از انتظار نباشد.

تنها یک مسئله برای دستیابی به فناوری یاد شده وجود دارد. پژوهشگران قبل از پذیرش استفاده از چاپگر 3 بعدی در فضا می‌خواهند از عملکرد صحیح و دوام مواد چاپ‌شده در فضایی خشن، اطمینان حاصل کنند. شرکت هریس (Harris Corporation)، همراه با ایستگاه بین‌المللی فضایی (IIS)، به تازگی آزمایش‌هایی را برای بررسی این موضوع آغاز کرده‌اند.

شرکت هریس مدتی قبل اعلام کرده بود در نظر دارد یک آنتن فرکانس رادیویی به وجود آمده با چاپگر 3 بعدی را به فضا ارسال کند تا شیوه تأثیرگذاری روی عملکرد آن با تغییر شدید محیط مورد مطالعه قرار گیرد.

آرتور پائوللا (Arthur Paolella)، دانشمند ارشد سامانه‌های فضایی و اطلاعاتی هریس گفت:

هدف این است که نمونه‌های آزمایشی از مواد ساخته‌شده با چاپگر 3 بعدی را به فضا ارسال کرده، خواص فرکانس رادیویی آن‌ها را آزمایش کنیم.

در حال حاضر محققان در زمینه‌ی ساخت سامانه‌های سیگنال رادیویی از چاپگر 3 بعدی، به عنوان روشی نوین و امیدبخش یاد می‌کنند؛ زیرا هزینه‌ی تولید به شدت کاهش پیدا کرده، به کمک آن می‌توان اشکالی پیچیده و سامانه‌هایی انطباق پذیر به وجود آورد که به کمک فناوری‌های فعلی امکان‌پذیر نیست.

پائوللا ادامه داد:

چاپگرهای 3 بعدی، آزادی کاملی را به منظور ایجاد ساختارهای پیچیده به صورتی بسیار ساده‌تر ارائه می‌دهند.

وی افزود:

با توجه به دانسته‌های ما، این اولین رویکرد نظام‌مند به منظور تجزیه‌وتحلیل مواد تولید شده با چاپگرهای 3 بعدی برای سامانه‌های فرکانس رادیویی موجود در فضا است.

اقدام یادشده، بخشی از طرح «MISSE¹» است. مجموعه‌ای از آزمایش‌هایی که در خارج از ایستگاه بین‌المللی فضایی صورت می‌گیرند و هدف آن‌ها تحقیق روی تأثیرات قرار گرفتن مواد در فضای خشن، در طولانی مدت است.

در حال حاضر چندین چالش محیطی کلیدی وجود دارند که مواد تولیدشده با چاپگر 3 بعدی باید با آن‌ها مقابله کنند. یکی از نگرانی‌های اصلی تنوع دمایی موجود در مدار لئو (LEO) است؛ زیرا فضاپیماهایی که در طول روز چندین مرتبه از جو عبور کرده به آن داخل یا از آن خارج می‌شوند، تفاوت دمایی عظیمی از 120- تا 120+ را تجربه می‌کنند. به علاوه سامانه‌های فرکانس‌های رادیویی باید مقاومت بالایی در برابر اشعه ماوراءبنفش داشته باشند.

این آزمایش، در 3 حالت پیش از پرواز، پس از پرواز و در حین پرواز صورت می‌گیرد. به علاوه نتیجه‌های به دست آمده تا این لحظه نشان‌دهنده عملکرد مناسب آن است.

دانشمند یادشده توضیح داد: هریس در پروژه‌ی بالا، با شرکت اسرائیلی نانو دایمنشن (Nano Dimension) -که در زمینه چاپگرهای 3 بعدی فعال است- همکاری می‌کند. با استفاده از چاپگر «دراگون فلای 2020» (DragonFly 2020) شرکت یادشده، یک آنتن فرکانس رادیویی طرح اثبات مفهوم (POF) طراحی شد که می‌توانست با توان 5.2 گیگاهرتز فعالیت کرده، توان آن تا 6 گیگاهرتز نیز افزایش پیدا کند. توسعه‌ی سخت‌افزار مورد بهره برداری، یک سال زمان نیاز داشت.

1. Materials International Space Station Experiment