Статья опубликована в № 4433 от 20.10.2017 под заголовком: Товары внеземного происхождения

Космические фабрики могут вскоре стать реальностью

Производство при низкой гравитации открывает новые экономические возможности
Прослушать этот материал
Идет загрузка. Подождите, пожалуйста
Поставить на паузу
Продолжить прослушивание

Возможность производства за пределами Земли будоражила умы фантастов и ученых с тех пор, как началось освоение космоса. Но серьезных попыток создать «космические фабрики» почти не было. Теперь ситуация начинает меняться, и появились проекты, направленные, например, на производство в космосе искусственных органов или строительство инфраструктуры на Луне.

«Это только начало», – говорит Эндрю Раш, гендиректор стартапа Made in Space, основанного в Кремниевой долине в 2010 г. По его словам, активность в космическом производстве «значительно возросла в последние пять лет или особенно – в последние пару лет».

Одна из многообещающих технологий – 3D-печать, при которой объекты создаются слой за слоем из таких материалов, как полимеры или металлы. Made in Space по контракту с NASA первой в 2014 г. создала таким способом объект в космосе после того, как установила на Международной космической станции (МКС) демонстрационный 3D-принтер. В прошлом году компания стала использовать на МКС другой принтер, производящий различные пластиковые детали, инструменты и устройства.

Низкая гравитация может осложнять производство в космосе. Из-за нее при 3D-печати новые слои хуже сцепляются со старыми, отмечает профессор Йоркского университета Джордж Чжу. Более того, без гравитации практически невозможно использовать металлический порошок или жидкую смолу для 3D-печати.

Тем не менее, у производства сложных продуктов за пределами Земли могут быть технические и экономические преимущества. «Сейчас при поломке деталей или необходимости пополнить их запасы на космическом корабле необходимо изготовить их на Земле и доставить на ракете, при этом выбрав верный момент для запуска, – отмечает Чжу. – С 3D-печатью можно получить то, что требуется, [на орбите] и сэкономить много времени».

Строительство инфраструктуры на других планетах позволило бы не только заложить основы для поселений, но и добывать там сырье и минералы. Европейское космическое агентство (ESA) уже продемонстрировало, как это можно сделать. Оно напечатало на 3D-принтере демонстрационный строительный блок весом 1,5 т из искусственной почвы на основе реальных образцов лунных пород. На Луне с помощью линз можно было бы использовать солнечную энергию для «выпекания» стройматериалов из пыли, слой за слоем. На Марсе в качестве связующего вещества в этих же целях можно использовать имеющуюся там фосфорную кислоту, говорит Томмазо Гидини, возглавляющий в ESA отдел механизмов и материалов.

Низкая гравитация создает благоприятные условия для производства искусственных органов для медицины. Американская компания Techshot разрабатывает оборудование для МКС, которое использует «биочернила» – водянистую смесь стволовых клеток и питательных веществ – для создания сердца и других органов и тканей путем биопечати. На Земле необходимо, чтобы в таких биочернилах содержались химикаты или другие материалы для поддержки их структуры. Но в космосе можно создавать органы, используя только биологические материалы, отмечает Techshot. Перед возвращением этих изделий с орбиты их можно укрепить, оказывая механическое и электрическое воздействие в специальных камерах. «На Земле при использовании одних биочернил [эти ткани] превратились бы в лужицу», – говорит Рич Болинг из Techshot.

Techshot планирует создать первый биопринтер в конце 2018 г., а еще через год выпускать сердечные клетки, которые можно было бы прививать к поврежденному сердцу. Изготовленное в космосе сердце может быть готово для экспериментов на людях к 2025 г. «Мы думаем, что в космосе можно изготовить что-то для трансплантации примерно за два месяца», – говорит Болинг.

Низкая гравитация может быть благоприятна и для производства телекоммуникационного оборудования. Made in Space заканчивает работу над оборудованием для изготовления оптоволоконного кабеля, способного передавать больше данных по сравнению с традиционным. Производство в космосе должно помочь устранить мелкие недостатки, из-за которых ухудшается сигнал. По мнению Made in Space, оптоволоконный кабель может стать первым продуктом, изготавливаемым в космосе в промышленном масштабе. Made in Space планирует в этом году отправить на МКС оборудование для его производства на ракете компании SpaceX.

Перевел Алексей Невельский

Читать ещё
Preloader more