Zvětšit obrázek

3D tištěný injektor raketového motoru. Kredit: NASA & MSFC.

Když se řeknou 3D tištěné komponenty, každý si obvykle představí kus hračky, díl pomůcky pro výuku a možná i součástku neohrabané ale funkční pistole. Na raketové motory asi pomyslí jen málokdo. Přeci jenom je to technologie, po které se žádají extrémní výkony a nevšední spolehlivost. Jenže v NASA a nejspíš i jinde to s 3D tištěnými součástkami raketových motorů myslí velmi vážně. Přinášejí totiž zajímavé výhody, na které teď ve velkých kosmických agenturách slyší. Stručně řečeno, svižný postup od návrhu k otestovanému výrobku a velké snížení nákladů dělá svoje. 3D tisk se postupně prosazuje na mnoha frontách, a teď se připojují i testy 3D tištěných součástek přímo při zážehu raketového motoru.

Zvětšit obrázek

Oblast Marshall Space Flight Center. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

Tolik očekávané testy nedávno uskutečnili inženýři NASA z Marshall Space Flight Center v Huntsville, Alabama. Pohotově využili plánovaných testů zařízení nosné rakety Space Launch System (SLS), která by jednou v budoucnu měla nahradit dosloužilé raketoplány. Během pouhého jednoho měsíce na upravené 3D tiskárně se selektivním laserovým tavením vytiskli dvě zmenšené verze injektoru pro raketové motory a uskutečnili s nimi 11 zážehových testů. Testované součástky byly vystaveny celkem 46 sekundám hoření tekutého kyslíku s plynným vodíkem při teplotě přes 3 300 stupňů Celsia.

Zvětšit obrázek

Zatím jen ilustrace. Start nosné rakety Space Launch System. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

Fascinovaní inženýři porovnali fungování 3D tištěných injektorů s klasickými součástkami raketových motorů a neshledali žádný rozdíl. Po pečlivém prozkoumání se otestované součástky ukázaly být v natolik skvělé kondici, že se inženýři rozhodli je zapojit do dalších testů. Jeden z injektorů testovali ještě s dalšími 3D součástkami a ten druhý podstoupí další testy trvanlivosti při zážehu raketového motoru ve Stennis Space Center, které NASA provozuje v Mississippi.

Zvětšit obrázek

První 3D tiskárna na oběžné dráze! Kredit: Made in Space.

Porovnání použitých testovaných injektorů vyznívá velmi výmluvně. Tradiční injektory raketových motorů ve zmenšené verzi se vyrábějí 6 měsíců, skládají se ze čtyř částí, jejich výroba vyžaduje pět svárů a detailní obrábění a cena jednoho takového injektoru činí 10 tisíc dolarů. S moderní 3D tiskárnou, jen minimálním obráběním a kontrolní proskenováním se to dá zvládnout za pouhé 3 týdny a méně než 5 tisíc dolarů. Ještě někdo pochybuje o vítězství 3D tisku v kosmických technologiích?

Podle všeho se v NASA a určitě i jinde intenzivně pracuje na využití 3D tisku nejen při výrobě komponent pro nosné rakety a kosmické lodě dole na Zemi, ale také ve vesmíru. Pokud všechno dobře dopadne, tak by NASA ve spolupráci se společností Made in Space z Moffett Field v Kalifornii, měla kupodivu už příští rok poslat na Mezinárodní kosmickou stanici 3D tiskárnu na výrobu nástrojů a jiných užitečných věcí, přizpůsobenou provozu na oběžné dráze. Ještě pikantnější je projekt NASA, který běží v Johnson Space Center, v texaském Houstonu a zkoumá možnosti 3D tisku jídla ve vesmíru. Že by NASA se 3D tiskem chytila příznivý vítr do plachet?

Literatura

NASA
Wikipedia (Space Launch System, Selective laser melting).