Первые испытания китайского космического 3D-принтера

Китай подтвердил свое участие в гонке космических технологий 3D-печати. Хотя первые заявления Поднебесной о существовании отечественных разработок в области орбитальной 3D-печати были обнародованы еще полтора года назад, документальные подтверждения появились только сейчас, причем результаты оказались более скромными, чем заявленные ранее. В то же время, китайский аппарат выглядит, как достойный конкурент американскому аналогу, уже прошедшему испытания на МКС. Преимущества космического аддитивного производства не скрылись от внимания ученых Центра прикладной космической инженерии и технологий при Китайской академии наук (КАН) в Пекине. Одна из исследовательских команд центра взялась за разработку собственного 3D-принтера для работы в условиях невесомости. Работы проводились при поддержке Китайской академии наук в рамках государственной программы пилотируемой космонавтики. Рабочий прототип недавно завершил серию испытаний в условиях микрогравитации, состоявшую из 93 полетов на самолете, имитирующем невесомость с помощью полетов по параболическим траекториям. Испытания проходили с 22 февраля по 5 марта на полигоне во Франции.

По заявлениям КАН, испытания дали весьма положительные результаты. В ходе опытов были опробованы пять материалов и два метода 3D-печати, а качество полученных моделей полностью соответствовало ожиданиям. Во время непродолжительных периодов свободного падения, длившихся в среднем 22 секунды каждый, исследователи делали замеры и собирали данные, которые будут использованы для дальнейшего развития программы. Полеты стали возможными благодаря сотрудничеству с Германским центром авиации и космонавтики (DLR) и Novespace – Национальным центром космических исследований Франции. Что представляет собой новый 3D-принтер? Как уверяет профессор Ван Гун, это полностью китайская разработка, начиная с дизайна и заканчивая конструкцией 3D-печатающих компонентов. «3D-печать отличается очень высокой эффективностью и гибкостью, и потому ожидается, что она станет одним из важнейших инструментов в производстве космических аппаратов. Но использование 3D-печати непосредственно в космосе затруднительно ввиду особенностей космической среды», – поясняет Ван Гун. «Нам необходимо пересмотреть материалы, оборудование и системы контроля, чтобы сделать их пригодными для работы в космосе. И все это необходимо тщательно протестировать».

Хотя за разработку космического 3D-принтера специалисты КАН взялись значительно позже американских коллег, Ван Гун утверждает, что китайская версия ничуть не хуже варианта компании Made In Space. Фактически, китайская модель способна изготавливать более крупные объекты благодаря платформе размером 220x140х150мм. К тому же, ассортимент расходных материалов более богат и включает полимерный композит, армированный углеволокном. NASA такие материалы пока еще не испытывала. Успешные тесты позволяют разработчикам с оптимизмом смотреть в будущее. «Благодаря этому технологическому решению мы сможем 3D-печатать детали в космосе по мере необходимости, и делать это достаточно быстро для удовлетворения требований по своевременному техническому обслуживанию», – рассказывает Ван Гун. «Также, мы сможем создавать новую полезную нагрузку и способствовать проведению различных научных экспериментов. В будущем может даже появиться возможность 3D-печати кирпичей и других строительных материалов для возведения сооружений на других планетах».

В настоящее время китайские исследователи рассматривают варианты переработки 3D-печатных материалов прямо в космосе, что позволило бы значительно сократить количество отходов на космических станциях. В частности, рассматривается вариант использования в качестве 3D-печатного сырья пустых пакетов из-под воды. В то же время, команда продолжает совершенствовать свою разработку: «Следующими шагами станут производство дополнительных устройств, исследования преимуществ технологии, а также повышение прочности изделий, точности и скорости печати. Это позволит нам добиться новых прорывов в области космического производства в ближайшем будущем».