우주선, 착륙선, 탐사선은 달의 부품으로 재활용될 수 있습니다

적층 제조는 기술이 발전함에 따라 점점 더 유용해지고 있습니다. 개발을 계속하는 곳 중 하나는 우주 탐사 영역입니다. 이는 ISRU(현장 자원 활용) 노력의 필수적인 부분으로 오랫동안 논의되어 왔으며 달의 초기 탐험가들이 생존에 필요한 올바른 도구와 재료를 갖도록 보장하는 데 특히 중요합니다. 유럽 ​​우주국(European Space Agency)은 달에서 금속 부품을 다시 인쇄할 수 있는 3D 프린팅 솔루션을 개발하기 위해 Incus라는 오스트리아 회사의 기술 개발 요소 기금을 지원함으로써 이러한 연구 노력을 지원하고 있습니다.

달에는 의심할 여지 없이 로봇이나 탐험가가 채굴할 수 있는 금속 광석이 많이 있습니다. 그러나 해당 광석으로 금속을 만드는 것은 에너지와 시간 측면에서 비용이 많이 들며, 이 두 가지 모두 초기 달 탐사 시나리오에서는 제한됩니다. 따라서 기존 금속을 재활용하는 훨씬 더 간단한 프로세스를 사용하는 것이 더 나을 것입니다.

적어도 그것은 Incus에서 수행된 연구를 뒷받침하는 생각입니다. 이 회사는 금속 분말을 결합제와 결합한 다음 자외선을 사용하여 생성된 혼합물을 경화시키는 LMM(리소그래피 기반 금속 제조)이라는 기술을 사용합니다. 그런 다음 기존의 "절삭" 제조 공정을 낭비하지 않고 함께 소결하여 완성된 부품을 만듭니다.

Universe Today의 모든 광고 제거

단돈 3달러로 Patreon에 가입하세요!

평생 광고 없는 경험을 누리세요

그러나 달에서는 그 과정에 추가적인 어려움이 따릅니다. 다른 모든 경쟁 프로세스와 마찬가지로 가장 성가신 달 물질인 먼지를 처리해야 합니다. 달 먼지는 그것이 일으키는 문제로 악명 높으며, 이러한 문제는 LMM과 같은 제조 공정에 깊이 뿌리 박혀 있습니다. 먼지 농도가 너무 높으면 경화 및 제본이 제대로 작동하지 않으며 인쇄되는 금속 부품이 말 그대로 부서져 먼지로 변합니다.

이는 상당한 시간 동안 달 먼지에 노출된 탐사선이나 태양광 패널과 같은 금속을 활용하는 재활용 프로젝트의 경우 특히 심각합니다. 주로 달 먼지가 얼마나 끈적끈적할 수 있는지 때문에 재활용하기 전에 철저하게 청소하는 것은 비현실적입니다. 따라서 달의 재활용 부품에서 추출한 분말을 이상적으로 사용하는 LMM과 같은 공정의 경우 해당 분말 공급원료에 금속뿐 아니라 달 먼지가 상당 부분 포함될 가능성이 높습니다.

Incus는 그것이 얼마나 큰 문제인지 이해하려고 노력했습니다. ESA가 후원하는 연구에서는 다양한 비율의 달 먼지를 혼합하여 새로운 티타늄과 재활용 티타늄을 모두 사용했습니다. 티타늄은 지구상에서 값비싼 재료일 수 있지만, 달에서는 훨씬 더 가치가 있을 뿐만 아니라 항공우주 부품에서 널리 사용된다는 점을 고려하면 상대적으로 흔할 것입니다. 하지만 분말이 최대 10%의 달 먼지와 통합되면 부품으로 재인쇄되는 경우 어떻게 반응할까요?

놀랍게도 사실입니다. 달 먼지 분말의 농도가 높으면 인쇄된 금속 부품의 점도에 영향을 미칠 수 있지만 바인더 대 분말 비율을 변경하면 부품이 여기 지구상의 사출 성형 공정에서 가능한 것과 동일한 다공성 표준을 충족할 수 있습니다.

그렇다고 LMM이 달에서 최고의 시간을 보낼 준비가 되었다고 말하는 것은 아닙니다. 철/강철과 같은 다른 유형의 재료 프린팅과 더 높은 농도의 달 먼지가 금속을 재활용하기 전에 일종의 여과 과정을 강제로 수행할 수 있는지 여부에 대한 작업이 남아 있습니다. ESA는 지원을 계속하는 데 열중하고 있으므로 Incus와 파트너로부터 더 많은 결과를 곧 볼 수 있을 것입니다.

자세히 알아보기:ESA – 달에서의 생명을 위한 부품 재활용UT – 달에서의 3D 프린팅. Regolith에서 페이스트, 유용한 물체 및 구조물까지UT – 이것은 달 서식지를 위한 3D 프린팅 강철 바닥 프로토타입입니다UT – 미래 달 기지에 대한 유럽의 비전입니다. 달 먼지로 만들어졌습니다.

리드 이미지: 결국 재활용될 수 있는 3D 프린팅 부품과 펜.Credit – Incus