(Nyitókép: MIT)
A műholdakban egyre több a 3D-nyomtatással (3DP) készült alkatrész, a fejlesztők jelentős része kifejezetten kedveli a technológiát. Több okuk van rá: nagyobb a tervezői szabadság, csökkennek a költségek, gyorsabb a gyártás. A jövőben a műholdak akár a világűrben, közvetlen emberi beavatkozás nélkül is printelhetnek komponenseket. A Mitsubishi 2022 elején jelentette be a fényérzékeny a műgyantát és az ultraviola fényt kombináló, a világűr vákuumában műholdantennák printelésére használható új 3D-nyomtatótechnológiáját.
Szingapúr 2022. december 18-án fellőtte az első printelt alkatrészeket tartalmazó műholdját. De mikor jutunk el addig, hogy teljes egészükben nyomtatják őket, és nemcsak miniatűröket, hanem nagyobbakat is?
Kísérletektől a kiforrott technológiáig
A válasz nem egyértelmű, mert az alkatrészek száma és a technológia használata nagymértékben függ a műhold típusától – méretétől, összetettségétől, a legegyszerűbb szerkezetektől a bonyolult félvezetőkig. A könnyebb, kocka formájú műholdak (CubeSats) többszáz, míg a nagyobbak többtízezer, többszázezer komponensből tevődnek össze.
Hat-hét éve a 3DP-t főként kísérleti jelleggel használták (például Dél-Korea két telekommunikációs műholdhoz), mára viszont teljesen megváltozott a helyzet, mert a legtöbb új műholdnak vannak nyomtatott alkatrészei. Például a Maxar Technologies-nál az összes műholdhoz szabvánnyá váltak az additív gyártással készült részek, 2020-ban egy átlagszerkezet harmadát printelték (az elsőt 2016-ban, titánötvözetből).
Kiváló minőségű, nagyobb műholdak teljes egészükben additív gyártással történő előállításához azonban új 3DP-technikák is kellenének.
Cubesat (Kép: Wikimedia Commons)
A meglehetősen nagy, következő lépés az egyszerű daraboktól, például mechanikus tartókonzoloktól hőszabályzók, rádiófrekvenciás és más bonyolult alkatrészek printeléséig vezet. A 3D-nyomtatás pontossága egyelőre nehezen hozható összhangba a félvezető ipar elvárásaival, de a fejlődés töretlen, például antennákat és szenzorokat bőségesen készítenek már additív gyártással, amelyek jóval könnyebbek, mintha hagyományos technikákkal állították volna elő őket. Elon Musk cége, a SpaceX is használja a technológiát.
A NASA és Musk színre lép
A nano műholdak kategóriájában világelső ausztrál Fleet Space 2022-ben elkészült Alphája teljes egészében nyomtatott. A 3DP szempontjából egyelőre legkomplexebb részekkel, antennákkal stb. kezdték, majd a kevésbé bonyolultakkal folytatták. Mindegyik műholdjukon hatvannégy antenna található.
Az Egyesült Államok űrkutatási és űrrepülési szervezete, a NASA nemrég jelentette be a célkitűzéseivel összefüggő hét 3D-nyomtatást kimerítően használó kereskedelmi űrprojekt támogatását, amelyek közül több kapcsolódik műholdakhoz. Olyan vállalatok is szerepelnek a listán, mint a Northrop Grumman, az alacsony Föld körüli pálya kereskedelmi ökoszisztémáján dolgozó Sierra Space vagy a SpaceX.
A SpaceX Transporter 9 rakétája talán még ebben az évben, de legkésőbb 2024 elején lövi fel at egyik legújabb, részben printelt, csúcstechnológiás műholdat, a Sidus Space, a 3DP újító Markforged közreműködésével készült, kormányzati és kereskedelmi igényeket egyaránt kielégítő LizzieSatját.
