Европейская аэрокосмическая компания Airbus собирается установить на Международной космической станции 3D-принтер для металла.
Цель амбициозного проекта — постройка новых спутников из космического мусора. Причём это должно осуществляться прямо на орбите, с помощью специальных манипуляторов. Более того, сами манипуляторы тоже должны создавать друг друга.
Пока совершенно неясно, как это возможно осуществить и где набрать столько металлолома, но первый 3D-принтер, печатающий из жидкого металла, компания собирается отправить в космос уже в следующем году. Разработка, по словам представителей Airbus, способна осуществлять печать из металла температурой 1200 градусов.
В теории это может позволить создавать новые инструменты, например, радиационные экраны, или чинить существующее оборудование. Специалисты уже апробируют алгоритмы координированной сборки компонентов многоосевыми роботами.
Вот так выглядит 3D-принтер для металла.
Россия готова к космическим плавкам
О том, есть ли подобные планы у российских специалистов, журналистам рассказал глава корпорации «Роскосмос». Дмитрий Рогозин отметил, что на МКС уже находится 3D-биопринтер. C его помощью проводятся медико-биологические исследования чрезвычайно важного уровня.
А недавно на станцию доставили и разработанный космической корпорацией «Энергия» 3D-принтер. В ближайшее он время начнёт работу.
«Мы даже закладываем в работу по эскизному проектированию РОСС (Российской орбитальной служебной станции) возможности, которые позволят иметь на борту станции некие конструкции, которые подлежат возможному разрушению, расщеплению на порошок, который будет использоваться для «выпечки» деталей и дальнейшего ремонта узлов станции», — сообщил Дмитрий Рогозин.
На МКС доставляется самое передовое оборудование, 3D-принтер там тоже имеется.
ЛМК — лунный металлургический комбинат
Инженеры компании Airbus замахнулись на целую станцию по ремонту и дозаправке космических кораблей, где всю работу будут выполнять автоматизированные системы, а потенциально развернуть и полноценное производство. Места в космосе много, в отличие от грузовых кораблей, так что орбитальное производство позволит выстраивать огромные структуры.
Например, телекоммуникационные спутники с рефлекторами, способные покрывать сигналом всю планету, ну или хотя бы одну её сторону. Airbus планирует запускать на орбиту необходимые детали, а затем осуществлять роботизированную сборку масштабных конструкций.
Такой подход позволит, во-первых, снять массогабаритные ограничения, под которые приходится подстраиваться современной комической отрасли, во-вторых, сэкономить на запусках. А в перспективе и почистить околоземное пространство от летающего хлама, пуская старые спутники и дрейфующие ступени ракет-носителей на расходные материалы для 3D-печати новых деталей.
Планы у Airbus действительно уже вселенские.
В Европейском космическом агентстве считают, что уже в конце этого десятилетия 3D-принтеры можно будет использовать и на Луне, что обеспечит постоянное присутствие человека на спутнике Земли путём печати конструкций для луноходов или мест обитания.
Не говоря уже о том, что производство в космосе является устойчивым: требуется меньше запусков ракет, а материал для производства можно получить из космического мусора, плавающего вокруг.
А это космический мусор, который может стать сырьем для строительства новых спутников прямо на орбите. Или на Луне.
По мнению главы «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина, для околоземной орбиты это не столь актуально, потому что есть возможность грузовыми кораблями доставлять всё необходимое. Но для дальних экспедиций это — история безальтернативная.
«Работающая на окололунной орбите или лунная научная станция — туда так быстро не доставишь всё необходимое. Это будет стоить колоссальных денег. Поэтому стоит научиться печатать эти детали в рамках аддитивных технологий. С помощью того материала, который будут находиться под рукой», — сказал Дмитрий Рогозин.
Дмитрий Рогозин считает, что пока что грузовыми кораблями можно доставлять на орбиту все необходимое, а создавать отдельную индустриальную станцию в космосе потребует огромных расходов.
Стройплощадка или свалка?
В космосе до сих пор используются фактически одноразовые космические аппараты, которые превращаются в металлолом после сжигания топлива или поломки. Такое нерациональное использование ресурсов приводит к засорению космического пространства.
Сегодня на орбите Земли работают, по разным данным, более 1300 спутников, в то время как кусков мусора размером больше 10 сантиметров насчитывается около 21 тысячи штук.
Фрагментов диаметром менее 1 сантиметра насчитывается свыше 100 миллионов, и каждый из них способен пробить алюминиевую обшивку космического корабля, не говоря уже о скафандре. Невозможность отправить спутники на ремонт и техобслуживание иногда приводит к непредвиденным ситуациям.
Лунная металлургия выглядит пока что фантастикой. Хотя и полет человека в космос 100 лет назад тоже казался утопией.
Реальное будущее
Запасы крупных фрагментов металлического лома в околоземном пространстве могут быть утилизированы с коммерческой выгодой. Существующие и разрабатываемые технологии способны обеспечить перехват и утилизацию отработанных ракетных ступеней и космических аппаратов.
Продуктом утилизации могут быть аэродинамические тормозные теплозащитные экраны и капсулы. Если оснастить ими ступени ракетоносителей, это обеспечит их сохранность при возвращении на Землю и многократное использование.
Алюминий, извлекаемый из космического металлолома, может быть утилизирован в целях получения рабочего тела для космических аппаратов, выводимых на орбиту, к Луне, Марсу, астероидам и в дальний космос.
Без космических спутников связи сегодня уже трудно представить нашу жизнь.
От редакции.
Будем откровенны. 60 лет тому назад, на волне технологического подъема, бурное и мирное освоение космоса виделось человечеству гораздо более быстрым делом. Идей и разработок было хоть отбавляй. И на Луне хотели жить, и на другие планеты летать еще в 20 веке.
На практике все свелось к разработке опасных систем космического оружия, космическому туризму для мультимиллионеров, ну и к созданию большого количества спутников самого разного назначения.
Профессия космонавта постепенно стала утрачивать имидж самой привлекательной и романтичной. Репортажи об очередном запуске людей на орбиту перестали быть топ-событием. Визит человечества на Марс откладывается и переносится уже много десятилетий.
В этой связи индустриальное освоение космоса выглядит не самым прорывной, но тем не менее полезной историей. Если человечество пока не может изобрести технологии нового поколения, позволяющие упростить и в разы удешевить перемещение в космос и обратно, то приходится двигаться вот такими небольшими шагами.
Того же мусора в космосе действительно летает уже много. Если удастся его как-то собирать и перерабатывать на орбите, то это уже будет существенным плюсом для землян.
Петр Недоруб
