Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης κάνει τον δορυφόρο πιο νόημα

Στον αεροδιαστημικό τομέα «να ζυγίζεις κάθε ουγγιά και να κατακτάς τον χρυσό», η εφαρμογή της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης κάνει τον δορυφόρο «αδυνατισμένο» και «πλουσιότερο». Στις 3 Δεκεμβρίου, στο Δεύτερο Διεθνές Συνέδριο για την Προηγμένη Έρευνα στην Κατασκευή προσθέτων που πραγματοποιήθηκε στο Nanjing, ο δημοσιογράφος της Science and Technology Daily έμαθε ότι το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanjing έχει εφαρμόσει τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης σε περισσότερους από 10 μικρο-νανο δορυφόρους που έχουν εκτοξευθεί.

Η κατασκευή προσθέτων, κοινώς γνωστή ως τρισδιάστατη εκτύπωση, είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία κατασκευής που βασίζεται σε ψηφιακά μοντέλα για τη στοίβαξη υλικών στρώμα προς στρώμα για την παραγωγή φυσικών αγαθών. Είναι ένα σημαντικό μέρος της προηγμένης κατασκευής.

"Κοιτάξτε αυτό το μοντέλο μικρο-νανοδορυφόρου, το οποίο εκτυπώνεται σε 3D. Ένας τόσο μεγάλος δορυφόρος χρησιμοποιείται γενικά για επαλήθευση πειραμάτων διαστημικής επιστήμης." Ο Liu Tingting, αναπληρωτής κοσμήτορας της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Nanjing, είπε. Κατέχει ένα δορυφορικό μοντέλο 10 κυβικών εκατοστών, στο οποίο διάφορα εξαρτήματα με διαφορετικές λειτουργίες είναι ενσωματωμένα στη δομή.

"Τα δομικά υλικά στους δορυφόρους δεν έχουν καμία λειτουργία. Είναι παρόμοια με τα περιβλήματα της τηλεόρασης. Απλώς συναρμολογούν διάφορα εξαρτήματα. Κάθε φορά που αυξάνεται το βάρος ενός δορυφόρου, το κόστος του θα αυξάνεται πολύ. Εάν τα δομικά υλικά μπορούν να είναι ελαφρύτερα, μπορεί να μειώσει κόστος, παρέχει μια βάση για μαζική παραγωγή δορυφόρων και μεταφέρει περισσότερα δορυφορικά φορτία και διεξάγει περισσότερες διαστημικές δοκιμές». Ο Liu Tingting εισήγαγε ότι ο παραδοσιακός τρόπος κατασκευής δορυφόρων είναι ο διαχωρισμός, η κατασκευή, η επανασυναρμολόγηση και η ενσωμάτωση διαφόρων μονάδων στο εσωτερικό του δορυφόρου. Ωστόσο, η ομάδα της πρότεινε να δημιουργηθούν οι αγώγιμες γραμμές μικρο/νανοδορυφόρων μέσα στη δομή και στη συνέχεια να ενσωματωθούν ορισμένα λειτουργικά φορτία, τα οποία θα ενσωματώσουν τα κυκλώματα, τα εξαρτήματα και τα λειτουργικά υλικά του δορυφόρου και θα επιτρέψουν την ολοκληρωμένη τρισδιάστατη εκτύπωση και κατασκευή "συσκευής κυκλώματος δομής".

"Ο σχεδιασμός τοπολογίας, ο σχεδιασμός δικτυωτού και άλλες ελαφριές τεχνολογίες σχεδιασμού της ενσωματωμένης τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορούν να αναδιαταχθούν στην εσωτερική δομή του δορυφόρου, έτσι ώστε ο δορυφόρος να είναι ελαφρύς." Ο Liu Tingting είπε στον δημοσιογράφο ότι ο ενσωματωμένος μικρο-νανοδορυφόρος που αναπτύχθηκε με τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να μειώσει τον όγκο του κατά περισσότερο από 30 τοις εκατό και να αυξήσει τη λειτουργική του πυκνότητα κατά περισσότερο από 30 τοις εκατό.

Ο Liu Tingting είπε ότι στο μέλλον, θα χρησιμοποιούμε πολλαπλά ρομπότ για την εκτύπωση δορυφόρων, ένα κύκλωμα εκτύπωσης ρομπότ, μία δομή εκτύπωσης ρομπότ και μία ενσωματωμένη συσκευή ρομπότ και, τέλος, θα κατασκευαστούν με ολοκληρωμένο τρόπο. Η αρχική δορυφορική δομή αντιπροσωπεύει περίπου το 15 τοις εκατό - 20 τοις εκατό , ή ακόμα και το 25 τοις εκατό , και αναμένεται να πέσει κάτω από το 10 τοις εκατό ή ακόμη χαμηλότερα στο μέλλον.

Πόσο δύσκολο είναι για τους δορυφόρους να «αδυνατίσουν»; Ο Liu Tingting αποκάλυψε ότι η πολύπλοκη δομή του δορυφόρου θα πρέπει πρώτα να ελαφρύνει, "αλλά ταυτόχρονα, ο δορυφόρος θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να επιτύχει μια ορισμένη αντοχή στην κρούση, επειδή ο πύραυλος θα έχει πολλούς κραδασμούς κατά τη διαδικασία εκτόξευσης, και ο αντίκτυπος στα στοιχεία και τις δομές του δορυφόρου είναι πολύ ισχυρός. Ο δορυφόρος θα πρέπει να μπορεί να έχει τεράστιο αντίκτυπο, κάτι που απαιτεί υψηλές απαιτήσεις σχεδιασμού».

Το αυστηρό διαστημικό περιβάλλον προκαλεί επίσης τη σταθερότητα της απόδοσης των δορυφόρων. "Το διαστημικό περιβάλλον είναι πολύ περίπλοκο. Μπορεί να φτάσει τους 100 βαθμούς Κελσίου σε υψηλές θερμοκρασίες και τους 100 βαθμούς Κελσίου κάτω από το μηδέν σε χαμηλές θερμοκρασίες. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, τα δομικά στοιχεία των δορυφόρων θα πρέπει να αντέχουν σε ακραίες θερμοκρασίες και διαστημική ακτινοβολία, η οποία επίσης προβάλλει υψηλές απαιτήσεις για την απόδοση υλικών τρισδιάστατης εκτύπωσης». είπε ο Liu Tingting