宇宙ステーション初の金属3Dプリンターが溶けた鋼を滴らせる

国際宇宙ステーションに搭載された初の金属3Dプリンターは先週木曜日、溶融した「S字カーブ」を滴り落とすことに成功した。欧州宇宙機関（ESA）はこれを「軌道上製造業の大きな前進」と呼んでいる。

高出力レーザーとステンレス鋼線を組み合わせたエアバス製の金属3Dプリンターが、ESAのコロンバス研究モジュール内に初の液化テストラインを設置した。

同局は「安全上の理由」から、この機械は「完全に密閉された箱の中で作動し、過剰な熱や煙が漏れないようにしている」と記し、プリンターのレーザーは「標準的なレーザーポインターの約100万倍のパワーがある」と付け加えた。フランスの宇宙機関CNESの微小重力研究者らは、エアバスやESAとともに、トゥールーズの施設から遠隔でこのプロジェクトを監督した。

「品質は我々が夢見ていた通りだ」と、このプロジェクトのエアバスの主任システムエンジニア、セバスチャン・ジロー氏は声明で述べた。ESAの技術責任者ロブ・ポステマ氏は、このプロジェクトの成功により、ESAは「近い将来に部品全体を印刷する準備が整った」と述べた。

ESAはプリンターのテストを続ける予定だ。「4つの形状がその後のフルスケール3Dプリント用に選ばれ、後に地球に持ち帰られ、通常の重力下で地上で作成された参照プリントと比較される」とESAは付け加えた。プリントされた部品のうち2つはオランダのノールトウェイクにあるESAの主要研究センターに送られ、残りの2つはドイツのケルンにある欧州宇宙飛行士センターとデンマーク工科大学に送られる。ESAとボーイングは、その後のプリント作業に関する詳細情報を求めるPopSciの要請にすぐには応じなかった。

1月に、このプリンターがISS補給ミッションの一環としてSpaceXのファルコン9ロケットで打ち上げられた後、ESAは「宇宙でより複雑な金属構造物」を構築する能力が「月と火星の探査を安全に行うための重要な資産」となるだろうと述べた。

NASA は 2014 年に、プラスチック製の 3D プリンターでプリントヘッドのフェースプレートを押し出し、宇宙で初めて 3D プリントされた物体を作った際に、付加製造に関して同様の意見を表明しました。このプリンターはその後、ラチェットレンチや標本容器も製造しました。米国航空宇宙局は、宇宙飛行士が必要に応じてスペアパーツやツールを印刷できるようにすることで、軌道上の ISS よりも補給ミッションの実現可能性が低い深宇宙探査に固有の物流上の課題に対処するのに役立つと主張しています。

ESA は、探査を可能にするだけでなく、3D プリントが宇宙ゴミに与える影響についても言及した。宇宙で部品をプリントすれば補給ミッションの必要性が減り、宇宙飛行士が人類が宇宙に残したゴミの一部を回収できるようになるかもしれないからだ。「ESA の将来の開発目標の 1 つは、循環型宇宙経済を構築し、軌道上で材料をリサイクルして、古い衛星の部品を新しいツールや構造物に再利用するなど、資源をより有効に活用できるようにすることです」と ESA は述べた。

2024年6月5日午後1時9分更新： ESAのLEO探査グループのエンジニアであるロブ・ポステマ氏は、次の3Dテストプリントには薄い壁の円筒形構造と未特定のツールの一部が含まれるとポピュラーサイエンスに語った。これらのデザインは「地上と飛行中のプリント結果を比較し、宇宙環境が引き起こす可能性のある違いを理解するために（飛行前に）地上でプリントされた」とポステマ氏は述べた。