ストラタシス、3Dプリント素材を月へ持ち込み、回収と性能をテストへ

2024年3月、アンタークティックベアは、ストラタシスが3Dプリントを月に持ち込むというユニークなミッションに取り組んでいることを知りました。宇宙探査における重要なステップとして、ストラタシスは 3D プリント材料のサンプルを月面に送ります。サンプルは、同じくストラタシス社によって3Dプリントされた運搬構造物に搭載された無人着陸機で運ばれました。ノースロップ・グラマンが主導するこのミッションは、3つの異なる材料を使った2つの実験に焦点を当てており、宇宙での積層造形（AM）にとって重要な瞬間となる。

2024年3月12日に発表されたストラタシスの月面プロジェクトは、人類の宇宙探査方法に革命をもたらし、放射線被曝を50％削減する可能性を秘めています。 Stratasys は、テキサス州ヒューストンに拠点を置く航空宇宙企業 Aegis Aerospace が開発中の商業宇宙試験サービスである初の宇宙科学技術評価施設ミッション (SSTEF-1) に 3D プリント材料を提供します。

△Stratasys FDM Antero 840CN03放射線試験エンクロージャには放射線遮蔽試験サンプルが含まれています

ストラタシス社によれば、同社の資材は無人着陸機で月面まで運ばれる予定で、その着陸機には、商用航空機の内装にもよく使われる素材であるウルテム9085熱可塑性プラスチックで作られたストラタシス社の3Dプリントキャリア構造も使用される予定だ。その後、ノースロップ・グラマンが後援する2つの実験により、月の過酷な環境下での回収能力と性能が評価される。材料は全部で 3 つあり、いずれも宇宙環境がもたらす課題から宇宙飛行士や機器を保護できる独自の特性を備えています。

●最初の実験では、Stratasys 独自のタングステンを多く含む Antero 800NA FDM フィラメントから作られたサンプル部品をテストします。このフィラメントは、強度、耐薬品性、低ガス放出特性で知られ、宇宙での有害な放射線を遮断できる高性能熱可塑性プラスチックです。混合物にタングステンを加えると、ガンマ線やX線への曝露を大幅に減らすことができ、宇宙飛行士にとってより安全な環境を提供できます。

●2 番目の実験は、宇宙の極限条件下で 3D プリントされた材料がどのように機能するかを観察することを目的としています。 Antero 840CN03 FDM フィラメントと、Stratasys のパートナーである Henkel の新しい ESD フォトポリマーの静電放電 (ESD) 特性を評価します。高温環境向けに設計されたこれらの材料は、月の塵、低気圧、そして月の大気（またはその欠如）に特有の劇的な温度変化などの課題に直面することになります。

「付加製造は宇宙ミッションにとって重要な技術であり、この一連の実験は、月やそれ以降の宇宙への旅において、3Dプリントを最も効果的に使用して人々と機器の安全を確保する方法を理解するのに役立ちます」と、最高産業事業責任者のリッチ・ギャリティは述べています。

SSTEF-1ミッションは2025年に月に向けて打ち上げられ、月面でさまざまな実験を行う予定だ。このプロジェクトの協力者には、ストラタシスのほか、米国のテクノロジー企業 6 社と学術機関 1 社が含まれている。 SSTEF-1 には、3D プリントアンテナ、電子システム、さまざまなセンサー、高度な太陽電池技術などの最先端技術が搭載されます。 2024年2月、イージス・エアロスペースは、SSTEF-1ミッションが予定通りに進行し、SSTEF-1ペイロードが組み立てられ、環境試験の準備ができていることを確認しました。

△イージス・エアロスペースのSSTEF-1認定装置が組み立てられ、環境試験の準備が整った

ストラタシスのミッション発表以前から、多くの研究者がすでに、月面3Dプリントの分野における先駆的な取り組みを基に、月面探査や建設に3Dプリントされた材料を使用する試みを行っていました。しかし、これらのプロジェクトは、3D プリント材料を月面に届けることよりも、主に研究と実現可能性の調査に重点を置いています。

NASA はさまざまなパートナーと協力して、月のレゴリスを使用して月面基地やその他の構造物を直接建設するための 3D プリントの可能性を積極的に探究しています。

●欧州宇宙機関（ESA）も、フォスター・アンド・パートナーズなどの建築家と共同で、月の土壌を使った3Dプリントの実現可能性を調査するプロジェクトに携わっています。

●ロシア連邦宇宙局は、2027年に月面着陸を達成することを目標に、現地の月面材料を使用してその場で3Dプリントし、長期ミッションをサポートする構造物を建設する計画を確認しました。

● 2020年、中国の嫦娥5号が初めて月のサンプルを地球に持ち帰りました。これは、1976年のソ連の最後の月探査ミッション以来、地球が取得した最初の新しい月の岩石です。

要約する
ストラタシス、イージス・エアロスペース、ノースロップ・グラマンのこのコラボレーションは、3Dプリントされた材料の特性を月面で直接テストする最初のプロジェクトの一つとなる可能性がある。最終的には、人類が将来月面でより深い探査を実施できるように貴重なデータを提供することになります。

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