Trong khi những công ty sản xuất và các nhà cung cấp phụ tùng đang ứng dụng công nghệ in 3D và sản xuất bồi đắp cho rất nhiều ứng dụng đa dạng, thì có lẽ việc khó khăn hơn cả chính là ứng dụng cung cấp các sản phẩm 3d ở những nơi rất xa xôi và khắc nghiệt ngoài vũ trụ.
Trong khi những công ty sản xuất và các nhà cung cấp phụ tùng đang ứng dụng công nghệ in 3D và sản xuất bồi đắp (AM) cho rất nhiều ứng dụng đa dạng, công nghệ này đặc biệt thích hợp để hoạt động tại những nơi hẻo lánh mà ở đó rất khó cung cấp như giàn khoan dầu hay các hoạt động khai thác khoáng sản từ xa. Thì có lẽ không có nơi nào mà việc ứng dụng sẽ khó khăn hơn ngoài vũ trụ.
Năm 2014, NASA đã đưa máy in 3D đầu tiên tới Trạm Không gian Quốc tế (ISS). Thiết bị thực hiện sứ mệnh này là một máy tạo mẫu nhanh sử dụng công nghệ Fused Deposition Modeling (FDM) được thiết kế để sản xuất những bộ phận làm bằng nhựa ABS, được chế tạo và vận hành bởi Mountain View, trực thuộc công ty Made in Space, California. Mục tiêu của dự án này là chứng minh tính khả thi của việc in 3D (AM) trong môi trường không trọng lực ngoài vũ trụ.
Giai đoạn đầu tiên của thử nghiệm bao gồm việc kiểm tra những chi tiết cơ học, đánh giá hiệu suất hoạt động của máy in và so sánh chúng với các mẫu tương tự cũng được in với cùng một loại máy ở trên Trái Đất. Một trong những file in (cơ cấu bánh cóc) đã được tải từ mặt đất lên máy in ở trạm không gian ISS, thể hiện năng lực quan trọng của AM trong những nhiệm vụ dài hạn. Giai đoạn thứ hai diễn ra vào giữa năm 2016 sẽ cung cấp thêm những kết quả kiểm tra cơ học để so sánh với các mẫu ở giai đoạn một nhằm giải thích những vấn đề liên quan đến sự khác nhau giữa việc cấu hình máy in ở mặt đất và máy in trên vũ trụ trong giai đoạn một.
Tiếp nối sự thành công của nhiệm vụ đầu tiên, Made in Space đã phát triển Additive Manufacturing Facility (AMF), một loại máy in được nhiều loại vật liệu (multi-material) sử dụng công nghệ FDM với sự hợp tác của Trung Tâm Nghiên cứu Khoa học Vũ trụ (CASIS), một tổ chức phi lợi nhuận chuyên tập trung nhằm thương mại hóa Trạm Vũ trụ. AMF, hiện đang trên tàu Vũ trụ ISS, có những chức năng hoạt động dựa trên nền tảng user-based đặc trưng mà NASA cũng là một trong nhiều khách hàng thông dụng. Với công nghệ này, NASA đang sản xuất các bộ phận chức năng sử dụng cho trạm Vũ trụ ISS và tiến hành những nghiên cứu nhằm bổ sung thêm nhiều loại vật liệu, theo Tiến sĩ Tracie Prater, kỹ sư vũ trụ tại Phòng thí nghiệm Vật liệu và Quy trình của Trung tâm Không gian Marshall Space của NASA và Kỹ sư trưởng mảng Vật liệu, Dự án Sản xuất Vũ Trụ In-Space Manufacturing.
Prater trả lời với báo Design News: “Trong tương lai, chúng tôi mong muốn có một loạt những khả năng sản xuất để có thể sản xuất được các bộ phận thay thế và các công cụ theo yêu cầu, tái chế và nhiệm vụ tái sử dụng vật liệu theo yêu cầu và kiểm tra rằng các bộ phận đã đáp ứng các yêu cầu đặt ra”. “Trong thời gian tới, các sứ mệnh dài hạn của NASA đang hướng tới để thực hiện vượt ra ngoài phạm vị của trạm không gian, bạn sẽ rất cần những khả năng sản xuất này để cải thiện công tác hậu cần, đặc biệt là để giảm lượng hàng hóa bạn phải mang theo cũng như đối phó với những tình huống có thể nảy sinh ” unknow unknow (thời điểm ‘Apollo 13’ gặp nạn).”
Trong vài tháng tới, NASA sẽ đưa ra một thông báo rộng rãi cho một phòng thí nghiệm chế tạo, viết tắt là “FabLab”, là một hệ thống tích hợp có thể xử lý nhiều vật liệu trong nhiều quy trình sản xuất trong một khối có tải trọng là 16-cubic-foot. FabLab sẽ được thử nghiệm trên trạm ISS và kết quả sẽ cho thấy sự phát triển của công nghệ và những thách thức đối với khả năng sản xuất trong tương lai ở môi trường sống ngoài khí quyển và các sứ mệnh trong tương lai vượt ra ngoài quỹ đạo của các vệ tinh trái đất tầm thấp (low earth orbit).
Theo: www.designnews.com