3D-печать в космосе: как она поможет в межпланетных путешествиях?

Пока всеобщее внимание приковано к смелым планам покорения космоса, грандиозным проектам орбитальных станций и межпланетным экспедициям, в тени шумихи вокруг освоения внеземного пространства совершается тихая революция. Вместо очередного VIP-пассажира, на борту космоплана VSS Unity компании Virgin Galactic в суборбитальное пространство отправился «молчаливый» герой — микрогравитационный 3D-принтер SpaceCAL, способный в корне изменить правила игры в исследовании далеких миров.

Создание SpaceCAL, разработанного командой инженеров из Калифорнийского университета в Беркли под руководством Тейлора Уодделла, знаменует собой качественный скачок в решении одной из ключевых проблем, стоящих перед человечеством на пути к звездам — проблемы логистики.

Доставка каждого килограмма полезного груза на орбиту и, тем более, на другую планету, обходится в астрономические суммы. Ограниченность ресурсов и высокая стоимость транспортировки — вот два фактора, сковывающие крылья амбициозных космических проектов.

Именно здесь на помощь приходит концепция автономного производства, когда необходимые предметы создаются не на Земле, а непосредственно там, где они нужны — на борту космического корабля или на поверхности другой планеты. SpaceCAL — это первый шаг к воплощению этой смелой идеи в жизнь.

В основе SpaceCAL лежит технология аксиальной литографии (CAL), разработанная в 2017 году. В отличие от традиционных методов 3D-печати, CAL использует для создания объектов не механические манипуляторы, а свет, что позволяет добиться целого ряда преимуществ. Во-первых, значительно возрастает скорость печати — до 20 секунд на деталь. Во-вторых, появляется возможность создавать сложные геометрические формы, недоступные для традиционных методов в условиях микрогравитации.

Успешное выполнение SpaceCAL тестового задания во время своего первого полета подтвердило работоспособность технологии в условиях невесомости. Но истинная ценность этого изобретения выходит далеко за рамки простого «космического ксерокса» для копирования запасных частей.

Представьте себе: на межпланетном корабле, следующем к Марсу, выходит из строя критически важный прибор. Вместо того чтобы прерывать миссию и подвергать астронавтов смертельной опасности, экипаж просто распечатывает нужную деталь на 3D-принтере. Или: у астронавта во время многомесячной экспедиции возникает проблема с зубом. Благодаря SpaceCAL он может получить индивидуальную зубную коронку, изготовленную прямо на борту.

Более того, ученые уже сейчас работают над использованием технологии CAL для биопечати — создания искусственных органов и тканей. В перспективе это может привести к появлению на космических кораблях настоящих «биофабрик», способных производить все необходимое для поддержания здоровья астронавтов в длительных экспедициях.

Первый полет SpaceCAL — это не просто рядовое событие в мире 3D-печати. Это первый шаг к созданию самодостаточных космических миссий, не зависящих от поставок с Земли. Это ключ к разгадке тайны освоения дальнего космоса, открывающий перед человечеством бескрайние горизонты новых открытий.