המרוץ לעבר מאדים: הדפסת תלת ממד תקרב את יום הנחיתה

 לאו קינג

נאס"א מתקרבת לייצר בהדפסת תלת ממד מנוע לשיגור טילים, ולפי המהנדס הראשי, המנוע יוכלו לקדם בצורה המשמעותי ביותר את מסע האיוש למאדים. 

אליזבת רוברטסון, מהנדסת מערכות הנעה במרכז טיסות החלל מרשל באלבאמה, מספרת כי כעת ניתן ליצור בשלמות, באופן מהיר וזול יותר, את מנוע הדחיפה העצום, כמו גם פרויקטים דומים אחרים שבמסגרתם מודפסת מתכת בתלת ממד. אלו פרטים חשובים במיוחד, מאחר ונאס"א מאיצה את הייצור שלה עבור משימות מאוישות למאדים המתוכננות לשנת 2030 ולאחריה.

"המטרה האולטימטיבית היא להרכיב ולבחון מנוע דלק נוזלי שמסוגל לייצר דחף של 15 טון, על ידי שימוש במרכיבים שנוצרו בקנה מידה גדול, יחד עם ייצור חומרים בהדפסת תלת ממד שניתן לחבר אותם לחלקים אחרים לאחר מכן", היא אומרת.

נאס"א פרצה דרך לאחרונה בתחום הדפסת התלת ממד, כאשר רוברטסון והצוות שלה בחנו בהצלחה ייצור משאבת טורבו שניתן לחבר אותה. המשאבה הזו היא אחד החלקים המורכבים ביותר של מנוע השיגור. מידע מהבדיקות יאפשר לעדכן את שיטת הדפסת תלת הממד של חלקים מתכתיים אחרים אשר ירכיבו את המנוע.

הצוות של רוברטסון בודק גם סוגי דלק אחרים. "מעבר ממימן נוזלי למתאן במשאבת טורבו, מאפשר להשתמש בטכנולוגיה הזו כמקפצה עבור מגוון של משימות", היא מתארת", כולל נחיתה על מאדים".

סביר מאוד כי הדפסת תלת ממד תאפשר שינויים מרחיקי לכת במהירות בה נאס"א תצליח במשימות חדשות: מה שלקח שנים ליצור ייקח עכשיו חודשים, ולרוב נעשה גם בעשירית מהעלות.

הדפסת תלת ממד משנה גם את תהליך העיצוב. במקום להשלים עיצובים מורכבים טרם הייצור, מהנדסים יכולים כעת להשתמש ברעיונות קונספטואליים כדי לבנות יחידות מסוימות מוקדם יותר - אשר לאחר מכן ניתן יהיה לבחון אותן בזמן אמת.

רוברטסון מוסיפה כי הדפסת תלת ממד שוברת את גבולות רעיונות העיצוב המסורתיים. "אנחנו כבר לא נאלצים להשתמש בכלים בעבודת יד ולבצע קווים ישרים. מעברי קירור יכולים להיבנות לתוך החלקים הגדולים, חלקים רבים יכולים להיבנות כחתיכה אחת, ועובי קיר יכול להשתנות כדי להוסיף או להסיר חוזק - בהתאם לצורך".

התהליך מכין גם את העידן בו יתקיים שוק פתוח יותר, במסגרתו חברות פרטיות קטנות יותר יוכלו לעבוד עם נאס"א על יוזמות חדשות, היא מסבירה. "יש לנו כעת טכנולוגיה שתוכל לסייע לעיצובים להיות יותר יעילים, יותר אמינים ופחות יקרים. כל אלו יכולים לצמצם את גבול הכניסה עבור שותפים מסחריים לא מסורתיים, שיוכלו להתחרות עם שותפים יותר מסורתיים, והתוצאה תהיה מנועים טובים יותר, אשר יהיה ניתן לקנות אותם במחיר זול יותר".

ככל שמתקרב היום המתוכנן למשימה מאוישת למאדים של נאס"א, הדפסת תלת ממד הופכת לחיונית יותר מתמיד כדי שהמטרה של הסוכנות תצליח.