Главная Новости Университет Техаса разрабатывает технологию 3D печати батарей из космического грунта

Университет Техаса разрабатывает технологию 3D печати батарей из космического грунта

OxyGena

Аддитивные технологии имеют огромный потенциал для применения не только на Земле, но и в космосе. На этой неделе Техасский университет в Эль-Пасо (UTEP) присоединился к проекту, призванному обеспечить автономное жизнеобеспечение космонавтов в ходе будущих полетов на Луну и Марс. Его организаторы выделили грант в размере $615 000, который получат изобретатели технологии производства перезаряжаемых батарей из лунного и марсианского грунта-реголита.

Данный проект является частью более масштабного исследования с целью помочь людям не просто слетать на Луну или Марс и вернуться обратно, но также вести определенную деятельность на этих планетах. Решить эту задачу можно путем снижения веса полезной нагрузки разными способами, в том числе при помощи возможностей 3D печати. Более того, аддитивные технологии также были выбраны из-за их способности быстро организовать локальное производство.

Исследователи убеждены, что 3D печать позволит эффективно создавать объекты инфраструктуры прямо на Луне и Марсе: например, жилые модули, системы генерации и хранения энергии и т.д. Проект университета Техаса посвящен именно последнему из перечисленных направлений. Команда ученых приступила к разработке технологии автономного производства батарей, необходимых для зарядки оборудования космических кораблей и станций, портативных аккумуляторов, роботов и других систем.

Возможна ли 3D печать в космосе?

Исследование UTEP станет частью гораздо более крупного проекта стоимостью $2.5 млн, в котором принимают участие университет Янгстауна (YSU), а также компании-производители 3D принтеров Formlabs и ICON. Сотрудничество UTEP и NASA позволило достигнуть определенного прогресса в этой сфере. Его результаты были отражены в недавно опубликованной статье под названием “Как будет выглядеть производство батарей на Луне и Марсе?”. Если кратко, то ученые планируют задействовать для этого две технологии 3D печати: экструзию материала (ME) и фотополимеризацию (VPP). В перспективе такая комбинация позволит создавать полноценные батареи разной формы и дизайна.

В ходе этого проекта команда ученых из Техасского университета имеет возможность продемонстрировать свою экспертность сразу в двух направлениях: хранении энергии и 3D печати. Аддитивное производство создает уникальный подход в разработке мощных энергоемких батарей нестандартной формы. С их помощью космонавты получат неограниченный резерв автономных источников энергии. А это будет весьма полезно для выполнения многих операций в космосе и на поверхности Луны или Марса в условиях невозможности пополнения запасов с Земли.

Стоит отметить, что эти батареи будут отличаться от привычных нам устройств литий-ионного типа. Дело в том, что Li-Ion батареи невозможно производить на Луне и Марсе, так как в грунте этих планет отсутствует литий. Вместо этого ученые планируют заменить их натрий-ионными аналогами, так как натрий гораздо легче добыть в условиях космоса. Одним из первых шагов на пути к реализации этого проекта станет экстракция необходимых для производства материалов и прекурсоров из лунного и марсианского грунта-реголита. На сегодняшний день команда специалистов из UTEP и YSU уже разработала композитное сырье для каждого элемента натрий-ионной батареи при помощи 3D печати методом фотополимеризации. В то же время эксперты из NASA напечатали на 3D принтере специальные композитные чернила, которые будут использоваться для экструзии материала.

Эксперты и энтузиасты с интересом наблюдают за тем, как 3D печать помогает человечеству осваивать космос. Более того, разработчики утверждают, что такие инновационные батареи найдут широкое применение и на Земле. Например, их можно встраивать в напечатанные на 3D принтере части зданий, используя в качестве резервуаров солнечной энергии.

Вам также может понравится