3Dプリントは宇宙探査のコストを下げ、人類が宇宙に行くための強力なツールとなるだろう

積層造形（AM）技術である 3D プリンティングは、大規模な産業用途でますます使用されるようになっています。特にカスタムまたは少量生産のアプリケーションでは、従来の工業製造方法よりも大幅にコストが削減されることがよくあります。現在、3D プリンティングは宇宙分野でも導入が進んでいます。

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宇宙向け3Dプリント技術

NASA は 3D プリント研究の先駆者であり、多くの新技術に資金を提供しています。これらのプロジェクトは、宇宙旅行用の物体や部品を 3D プリントしたり、メンテナンスや研究のために宇宙船に 3D プリンターを設置したり、さらには 3D プリント技術を使用して生命の生息地を育てたりします。

NASA は、主にコストの問題から、3D プリントの導入に熱心です。宇宙船の部品の多くを製造するために必要なカスタム金型とテンプレートのコストは非常に高く、エンジニアリングと設計の反復と開発が遅れていました。

一方、最新の 3D プリント技術により、カスタム部品やオブジェクトをオンデマンドで製造することが可能になりました。次の印刷ジョブでまったく異なるデザインを印刷してもコストはそれほどかかりません。また、デザインが複雑になっても製造コストが高くなることはありません。

最新の産業用 3D プリンターは、複雑な形状を持つ非常に大きく、軽量で、強度の高い物体を製造できるようになり、3D プリントの利点を大規模な産業および製造プロジェクトに適用できるようになりました。

これが、産業用 3D プリンティングが宇宙機関のエンジニアにとってますます魅力的になっている理由です。ミッションに必要な少量生産、高い設計自由度、低コストを実現します。

宇宙での3Dプリント

宇宙飛行士は 3D プリントの恩恵を受けており、宇宙船や宇宙ステーションに搭載された装備は、物資が続く限り長期間の宇宙ミッションの継続に役立ちます。国際宇宙ステーションでは、2014 年以来、宇宙探査の最先端の研究のためのカスタムツール、スペアパーツ、新しい機器の開発に 3D プリンターを使用しています。

最新世代の 3D プリンターはますます多用途になり、常に新しい方法が登場しています。今では、より多くの材料を使用して、以前よりも高い精度でより複雑な形状や構造を作成できるようになりました。
しかし、3D プリンターでは何かを印刷するために原材料が必要であり、これはスペースと重量を消費するリソースです。 NASA のプロジェクトでは、宇宙にある 3D プリンターに原材料を輸送する必要性を減らす可能性のある手段を研究しています。リファブリケーターは、古い物体や廃棄物から材料を再利用し、国際宇宙ステーションの 3D 印刷システムに新しい 3D プリンターの原料を提供します。

リファブリケータは、国際宇宙ステーションの物体のリサイクルサイクルを繰り返し完了するために使用できます。ツールと部品は、部品の材料品質を著しく低下させることなく、システムに戻して複数回作り直すことができます。また、宇宙ステーションに物資を輸送するために使用された発泡スチロールやプラスチックの梱包材を再利用できるようにも設計されている。

将来的には、大規模な 3D プリンターを使用して、着陸地点、発射地点、宇宙での生命を支える居住施設全体を建設する可能性があります。建設分野では、環境災害救助などの過酷な条件において AM 技術が選択されています。 3D プリンターは、人命を危険にさらすことなく、24 時間稼働してシェルターやその他の構造物を迅速に構築できます。これらの特性により、将来の宇宙インフラプロジェクトの建設者にとって優れた候補となります。

3D プリントは宇宙探査のコストを削減できるでしょうか?

3D プリンティングはすでに多くの工業、エンジニアリング、建設分野に混乱をもたらしています。また、NASA のエンジニアや宇宙飛行士にも広く採用されています。 3D プリント技術は今後も開発が進み、機能も向上していくため、そのコスト削減は宇宙探査のコスト削減に引き続き貢献するでしょう。

3Dプリントは宇宙探査のコストを下げ、人類が宇宙に行くための強力なツールとなるだろう

3Dプリンティングは将来有望であり、製品開発を促進するための新たな選択肢となるだろう。

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