Два резидента Фонда «Сколково», компании «Спутникс» и «Анизопринт», совместно с Московским политехническим университетом приступили к разработке 3D-принтера, предназначенного для использования в космосе
Устройство, как поясняют разработчики, сможет печатать на орбите в автоматическом режиме элементы конструкции микроспутников с использованием композитных материалов. В основу проекта положен опыт компании «Анизопринт в области трехмерной печати деталей из композитных материалов, а также опыт «Спутникс» (кластер космических технологий и телекоммуникаций) в области создания малых космических аппаратов и бортовых служебных систем для них. «Спутникс» - российская частная компания-производитель высокотехнологичных спутниковых компонент и технологий для малых космических аппаратов, а также сервисов на их основе. Работает на рынке с 2011 года, обеспечивает клиентов недорогими качественными решениями, использующими микроспутниковые технологии, а также технической поддержкой на всех этапах жизненного цикла продукции. Является участником и грантополучателем кластера космических технологий и телекоммуникаций Фонда «Сколково». В 2014 г. запустила на орбиту при помощи РН «Днепр» первый российский частный микроспутник дистанционного зондирования Земли. «Анизопринт» – стартап, основанный в 2015 году сотрудниками Сколтеха. Занимается разработкой и внедрением уникальной технологии 3D-печати композитов, армированных непрерывными волокнами. Резидент кластера ядерных технологий, новых промышленных технологий и материалов Фонда «Сколково».
Федор Антонов. Фото: Сколтех.
В американском сегменте МКС уже проводятся интересные эксперименты с использованием 3D-принтера разработки компании «Made In Space», рассказал Sk.ru Федор Антонов, гендиректор компании «Анизопринт». «Американский принтер использует АБС-пластик и пригоден, скорее, для печати вспомогательного инструмента и прототипов устройств, - отметил г-н Антонов. - Возможность изготовления реальных конструкционных элементов космической техники требует дополнительных исследований. Принципиальное отличие российской разработки от американской заключается в том, что наш принтер печатает композитом – не просто пластиком, а усиленным непрерывным углеродным волокном. На этом устройстве мы хотели бы прямо на орбите печатать детали спутников из углепластика, практически такого же, из которого на Земле делают корпуса больших спутников, панели солнечных батарей, антенные рефлекторы и множество других элементов космических аппаратов».
Проект, инициированный компанией «Спутникс», предполагается реализовать в несколько этапов. Уже этим летом совместно разработчики из «Спутникса» и «Анизопринта» намерены провести наземное макетирование устройства печати. Его приведут в соответствие с требованиями использования научной аппаратуры на борту российского сегмента МКС в том, что касается безопасности эксплуатации на станции и возможности работы в невесомости. Чтобы понять, как напечатанные конструкции поведут себя в космосе, их подвергнут испытаниям в термобарокамере и вибростенде. Будет уточнен необходимый объем затрат для проведения натурных испытаний в условиях космоса.
На втором этапе предполагается подготовка полноценного космического эксперимента на МКС. По мнению участников проекта, этот этап не станет слишком длительным с учетом намерения «Роскосмоса» использовать ресурсы российского сегмента МКС для проведения образовательных и технологических экспериментов. На первых порах запланирована печать на орбите конструкции панелей солнечных батарей, элементов антенных систем и креплений приборов, однако в будущем разработчики хотели бы печатать конструкцию аппаратов целиком, прежде всего формата «кубсат», и оснащать их электроникой открытой архитектуры с «бортового склада» на МКС. Разработку такой электроники ведут специалисты «Спутникс».
В дальнейшем изучение возможностей печати планируется продолжить на борту специального автоматического аппарата.
«Нам очень интересна перспектива аддитивного производства в космосе, мы видим за этими технологиями будущее, - рассказал Sk.ru генеральный директор «Спутникс» Андрей Потапов. – Многим известны идеи, связанные с производством на орбите новых материалов, конструкций, вплоть до изготовления космических аппаратов, причем в качестве источника материалов рассматриваются даже астероиды. Реализация этих планов связана со многими технологическими трудностями. Не дожидаясь, когда астероид доставят на околоземную орбиту, мы решили отработать элементы технологий изготовления и сборки спутников в космосе».
Помимо решения перспективной технологической задачи инициаторы проекта обращают внимание на образовательный компонент. Не исключено, что дети, победившие в российских инженерных олимпиадах, смогут дистанционно напечатать на орбите элементы конструкции микроспутника, который затем соберут космонавты для последующего вывода в космос. Помощь в методическом сопровождении работ оказывает Московский политехнический университет (МПУ), имеющий опыт проведения инженерно-проектных школ и, в частности, организовавший среди российских школьников инженерную Олимпиаду НТИ (Национальная технологическая инициатива) в апреле этого года.
По словам Александра Шаенко, руководителя образовательной программы «Современная космонавтика» в МПУ, орбитальное производство – это передний край «взрослой» космонавтики. «Для школьников и студентов работа с тем, что еще недавно казалось фантастическим, что только входит в жизнь, это здорово и интересно. Это новые возможности для творчества и ключ к освоению новых навыков, необходимых в перспективных, нарождающихся областях человеческой деятельности, - убежден Александр. - Новые производственные технологии, а частности, аддитивное производство, адаптированное под использование на орбите, откроют мир космонавтики для тысяч юношей и девушек и сделают освоение космоса доступнее. Московский политехнический университет поддерживает подобного рода проекты в стремлении дать своим абитуриентам и студентам настоящие, современные знания и навыки».