Incus プロジェクト、月面で金属部品を 3D プリントする可能性を示す

オーストリアのエンジニアリング会社と OEM の Incus は、月面環境における 3D プリンティングと廃棄物ゼロのワークフローの可能性を探る 18 か月にわたる共同プロジェクトを完了しました。

このプロジェクトは、欧州宇宙機関 (ESA)、OHB System AG、および Lithoz が関与するチームの取り組みでした。 ESA の支援を受け、OHB System AG の調整を受けて、その目標は、月で見つかった金属スクラップ (以前の宇宙ミッションや古い衛星からの破片など) を使用して、高品質の 3D プリント部品を製造できるかどうかを調査することでした。リソグラフィーベースの金属製造 (LMM) 手法。 そうすれば、月面での人類の居住地を改善するのに役立つでしょう。 このプロジェクトでは、月の土壌の組成を模倣した代替物質（月レゴリス）を使用することで、月の土壌から汚染される可能性も検討されました。

このプロジェクトは、重力の軽減と放射線の遮蔽に対応した、地球と同様の月面基地の 3D プリント居住環境を目指しています。 3D プリンターに必要な変更には、主にそのサイズと重量を最小限に抑えることが含まれていました。 「人類を月に帰還させて基地を建設するという課題を考慮すると、現場資源利用（ISRU）というテーマが大きな勢いを増しています。 Incus とプロジェクト パートナーによって最近完了したこのようなプロジェクトは、LMM のような製造方法がそのような取り組みをサポートする非常に良い候補であることを示しています」と ESA の材料およびプロセス エンジニアのマルティナ マイスナー博士は述べています。

月面での持続可能な 3D プリンティング

月資源の利用と金属くずのリサイクルは、持続可能な月面基地にとって不可欠です。 これを達成するために、印刷時と後処理時の安全性と容易性を確保しながら、リサイクルされた金属廃棄物を使用して 3D プリントできる LMM 方式が選択されました。 月の積層造形は、大気、重力、温度、放射線、潜在的な汚染などの過酷な月環境による課題に直面しています。 しかし、Incus 3D プリンティング ソリューションである Hammer Lab35 は、金属射出成形チタン部品 (1000 ～ 1050 MPa) に匹敵する強度を持つリサイクル チタン パウダーを使用して高品質部品を 3D プリントすることに成功しました。

このアプローチを採用することで、無駄のない持続可能なワークフローが促進されたと同社は述べています。 さらに、このプロジェクトでは、環境に優しいバインダーの作成と、3D プリントの前処理方法と後処理方法の強化、および将来の月用途に適したさまざまなプロトタイプのテストを優先しました。 このプロジェクトの成果は、持続可能な月面基地の建設と宇宙探査の進歩にとって重要な意味を持ちます。

Incus CEO の Gerald Mitteramskogler 博士は、「このプロジェクトは、LMM テクノロジーが原材料にリサイクル粉末を使用し、持続可能な廃棄物ゼロのワークフローを提供できることを証明しました」と述べています。 「金属リサイクル技術のさらなる発展により、月環境向けに、より安定した焼結プロセスを備えた金属材料への道が開かれると期待しています。」

積層造形は地球を超えます

テキサスに本拠を置く建設 3D プリンティング会社 ICON は、NASA から地球外建設システムの開発に関して 5,720 万ドルの契約を獲得しました。 この契約は NASA の中小企業イノベーション研究 (SBIR) プログラムのフェーズ III の一部であり、これにより ICON はプロジェクト オリンパスの下での以前の研究を基礎に構築することができました。 ICONは、ミッションの前進を支援するために6,000万ドル近くを受け取ったと述べた。 プロジェクトの一環として、ICON は建築会社 BIG および SEArch+ と協力して、月のレゴリスを使用して永久的な月の構造物を 3D プリントできる新しい機械を開発しました。

以前、月面ミッション用の 3D 印刷可能で再利用可能な発射台と着陸台が、米国の 10 の大学の学部生チームによって開発されました。全員が NASA のアルテミス世代のメンバーです。 月面プルーム緩和装置 (Lunar PAD) と呼ばれるこのコンセプトには、着陸燃焼時に遭遇する長年の問題に対処することが含まれていました。 これらの燃焼により、エンジンの排気ガスが月のほこりを乱し、乱気流が発生することがよくありました。 この課題に取り組むために、チームは、制御された層流で月の塵の方向を変えるために、曼荼羅を彷彿とさせる月面パッドの新しい内部形状を開発しました。 この設計は、月面着陸によって通常引き起こされる砂嵐の強度を最小限に抑えることを目的としていました。 特に、Lunar PAD は、入手可能な月レゴリスを使用した 3D プリント用に特別に設計されています。