AON3Dは月着陸船の建造を支援し、宇宙探査と将来のイノベーションを推進

この投稿は Coco Bear によって 2024-1-15 22:43 に最後に編集されました。

米国の最新の月面着陸計画であるアストロボティック社のペレグリン1ミッションは、2024年1月8日にケープカナベラル宇宙軍のユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）のバルカンロケットで打ち上げられ、無事に打ち上げられた。しかし、宇宙船の推進システムの故障により深刻な燃料損失が発生し、チームは当初2月23日に予定されていた月の中緯度にある粘性洞への着陸の試みを断念せざるを得なくなった。

△アストロボティック社の月面着陸機「ペレグリン」

アストロボティックは、ペレグリン打ち上げの数時間後に次のようなメッセージを投稿した。「現在の目標は、ペレグリンをできるだけ月に近づけることだ。そうすれば、太陽に向けられたまま位置がずれて、結果的にパワーを失うことがなくなる。」計画されていた月面着陸は不可能になるだろう。（ペレグリン着陸船の最新情報は、アストロボティックのソーシャルメディアアカウントでご覧いただけます）

この展開は、ペレグリンが50年ぶりの商業月面着陸機、そして月面に着陸する最初のアメリカの着陸機となることに大きな期待を寄せていたアストロボティック社とそのパートナーにとっては残念なことだ。目標には達しなかったものの、ペレグリン1号の打ち上げは商業的な月探査の第一歩であり、3DプリンターメーカーのAON3Dのような企業の革新的な貢献を浮き彫りにしている。ペレグリン着陸船は、ペンシルベニア州ピッツバーグにあるアストロボティック社の本社で組み立てられ、ペンシルベニア州の企業184社を含む多くのサプライヤーの共同作業の成果です。

3Dプリントが月着陸船の製造に役立つ

●高性能材料:このミッションにおける AON3D の役割は、航空宇宙工学における 3D プリントの重要性の高まりを浮き彫りにしています。 ON3Dは、高性能部品の製造に重点を置き、航空宇宙設計と製造のあらゆる側面に貢献しています。同社の取り組みの中心となるのは、Ultem などのさまざまな高性能材料を使用できることで知られる M2+ プリンターです。 AON3D は、この高強度、耐熱性の熱可塑性プラスチックは、過酷な環境でも耐久性と安定性があるため、宇宙用途に最適であると説明しています。この材料は、高レベルの放射線への曝露や激しい温度変動など、宇宙旅行の過酷な条件に耐えられる部品の製造に不可欠です。

●高精度印刷: M2+ プリンターは、ペレグリン着陸船の複雑な部品を作成する上で重要な役割を果たし、ウルテムなどの材料を高精度に処理する能力により、ミッションに必要な部品の製造に役立ちました。このレベルの精度は航空宇宙分野では極めて重要であり、わずかな偏差でも重大な結果を招く可能性があります。

●製造サイクルの短縮:フルスケールの航空電子機器ボックス、リレー、バスバー、コネクタ、その他のモデルやプロトタイプを社内で印刷することで、リードタイムを数週間短縮し、各部品の価格を桁違いに安く抑えます。 AON3Dによれば、機内の航空電子機器や電気システムの金属部品を数百個の固定具やブラケットに置き換え、車両の重量を軽減し、生産をスピードアップしているという。

ペレグリンの航空電子機器は、着陸船のすべてのコマンドとデータ処理を実行します。さらに、AON3D は、2 つの暗号通貨を含む、月面に届けられた世界初の商用ペイロードとして 3D プリントされた「ムーンボックス」を作成しました。

月面着陸の瞬間<br /> ペレグリン月面着陸船は月面探査における主要な事業であり、NASA の商業月面ペイロードサービス (CLPS) プログラムの一部として選ばれました。ペレグリン・ランダーは高さ約1.9メートル（6.2フィート）、幅約2.5メートル（8.2フィート）で、4本の着陸脚で支えられた箱型の宇宙船です。着陸船は約20種類のペイロードを運ぶように設計されており、ペイロード容量は90kg（198ポンド）です。

ペレグリン1号は、月面の水分子の位置を特定し、着陸機周辺の放射線とガスを測定し、月面の外気圏と呼ばれる月面の薄いガス層を評価するために設計された5つのNASAのペイロード一式を搭載していました。これらのペイロードは、NASA の月探査機「ルナ・バルカン画像分光探査機 (Lunar-VISE)」の機器スイートにデータを提供します。

△ペレグリンは組み立てられ、フロリダへ出発してULAバルカン・ケンタウルス打ち上げロケットと統合される準備が整った。

AON3Dと宇宙ミッション
AON3D の 3D プリントの専門知識は、NASA と協力したペレグリンミッション以外の宇宙プロジェクトでも使用されており、ロケットエンジンや衛星コンポーネントの部品開発もその 1 つです。一方、カナダ宇宙庁（CSA）も、AON3DのM2+ 3Dプリンターを使用して、国際宇宙ステーション（ISS）で生物医学研究を行っています。このプリンターは血液サンプル調製用の遠心分離機を製造し、製造時間の短縮と設計の柔軟性の向上という利点を実証しました。 AON3D は、Blue Origin、Hutchinson、米国空軍など、航空宇宙産業の民間企業にもプリンターを供給しています。

△M2+プリンター

ペレグリン 1 ミッションが直面している課題は、宇宙探査の分野において特異なものではありません。たとえば、Relativity Space の完全に 3D プリントされたロケットも、最初の打ち上げ後に困難に直面しました。 2023年3月の打ち上げは成功したものの、テラン1号宇宙船はペレグリンと同様に第2段の故障により目標地点に到達できず、軌道に乗ることができなかった。宇宙ミッションの状況には成功と失敗が溢れており、何百もの 3D プリント部品があるかどうかに関係なく、すべての宇宙船が軌道ミッションを完了できるわけではないことは明らかです。

それでも、宇宙探査の軌跡は学習曲線によって特徴づけられることを認識することが重要です。時間の経過とともに、SpaceX が実行したようなミッションは、同社の経験、高度なテクノロジー、過去のミッションからの反復的な学習により、成功率が大幅に向上します。

ペレグリンのような革新的で実験的なミッションでは初回の失敗のリスクは高いが、最初の失敗が将来の成功の重要な要素になり得ると信じることは、宇宙技術の先駆的な進歩にとって極めて重要である。ミッションは失敗に終わったものの、航空宇宙産業を前進させ、宇宙探査と将来のイノベーションに貢献する貴重な経験を提供しました。

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