Εκτυπωμένοι κινητήρες πυραύλων ;

Μια δοκιμή που έφερε ένα βήμα πιο κοντά την αξιοποίηση της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην εξερεύνηση του διαστήματος, ολοκλήρωσαν πριν από λίγα 24ωρα επιστήμονες της NASA, στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall στην Αλαμπάμα των ΗΠΑ.

Πιο συγκεκριμένα, η ομάδα της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας «εκτύπωσε» και συναρμολόγησε τα βασικά εξαρτήματα ενός κινητήρα πυραύλων, τον οποίο στη συνέχεια πυροδότησε με επιτυχία. Καταναλώνοντας για καύσιμα υγρό οξυγόνο και υδρογόνο, ο κινητήρας κατάφερε να παραγάγει το μέγιστο της προωθητικής δύναμης που προέβλεπαν οι προδιαγραφές του, χωρίς να παρουσιάσει κανένα πρόβλημα.

Με αυτό τον τρόπο, οι επιστήμονες της NASA έδειξαν πως στο μέλλον θα μπορούν να χρησιμοποιούνται «εκτυπωμένοι» κινητήρες τόσο σε νέα διαστημόπλοια όσο και σε σκάφη προσεδάφισης σε άλλους πλανήτες. Μία προοπτική που υπόσχεται όχι μόνο να αυξήσει τις δυνατότητες σχεδίασης καινούριων σκαφών, αλλά και να μειώσει σημαντικά το κόστος των διαστημικών αποστολών.

«Κατασκευάσαμε και δοκιμάσαμε περίπου το 75% των εξαρτημάτων που θα διαθέτει ένας πλήρως λειτουργικός κινητήρας», αναφέρει στο σάιτ της NASA η Ελίζαμπεθ Ρόμπερτσον, επικεφαλής του πρότζεκτ. «Έτσι, αποδείξαμε πως η εκτύπωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια μεγάλη γκάμα από εφαρμογές».

Τα τελευταία τρία χρόνια, οι επιστήμονες «εκτύπωσαν» τα βασικότερα εξαρτήματα ενός κινητήρα, τα οποία δοκίμασαν ανεξάρτητα. Αυτή τη φορά συναρμολόγησαν τα εξαρτήματα, για να διαπιστώσουν πώς συμπεριφέρονται σαν σύνολο. Μάλιστα, η δοκιμή έγινε σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, όσο κι αυτές που αναπτύσσονται σε έναν συμβατικό κινητήρα.

Αν και για το «κρας τεστ» χρησιμοποιήθηκε για καύσιμο ένα μείγμα υγρού υδρογόνου και οξυγόνου, το οποίο χρησιμοποιείται και στα συμβατικά συστήματα προώθησης των διαστημικών σκαφών, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να επαναλάβουν τη δοκιμή, ανεφοδιάζοντας τον κινητήρα με μεθάνιο και υγρό οξυγόνο. Ο λόγος είναι πως τα δύο αυτά στοιχεία πιθανότατα υπάρχουν σε σχετική αφθονία στον Άρη, κάτι που θα σήμαινε πως μία διαστημική αποστολή στον Κόκκινο Πλανήτη θα μπορούσε να παράγει επίτοπου τα καύσιμα για την επιστροφή της.

Όπως συμβαίνει και με την «εκτύπωση» οποιουδήποτε άλλου αντικειμένου, για κάθε εξάρτημα δημιουργήθηκε το ηλεκτρονικό του σχέδιο, το οποίο ανέλαβε να κατασκευάσει ο εκτυπωτής, τοποθετώντας διαδοχικές στρώσεις από σκόνη μετάλλου, τις οποίες ένωνε μεταξύ τους με τη βοήθεια ενός λέιζερ. Χάρις στη συγκεκριμένη τεχνολογία, οι επιστήμονες μπόρεσαν σε ορισμένα εξαρτήματα να προσδώσουν χαρακτηριστικά που δεν διαθέτουν τα αντίστοιχα μέρη των συμβατικών πυραύλων.

Επίσης, μείωσαν δραστικά τον χρόνο κατασκευής: περίπλοκα εξαρτήματα όπως οι βαλβίδες ολοκληρώθηκαν μέσα σε λίγους μήνες, τη στιγμή που με τη συμβατική τεχνική θα χρειαζόταν ένας χρόνος για να δημιουργηθούν.

Στόχος της ομάδας από το Marshall είναι να συνεχίσει τις δοκιμές του κινητήρα, προσθέτοντας επιπλέον εξαρτήματα.