сегодня: 21/02
Святой дня
Великомученик Феодор Стратилат

Статьи

Российские ученые первыми в мире напечатают спутник на 3D-принтере



В космос уникальный космический аппарат запустят уже в мае 2016 года

Автор
7315 просмотров

Уникальный космический аппарат создают в Томском политехническом университете (ТПУ). Вуз известен весомым вкладом в развитие космической промышленности, однако таких проектов пока не бывало - не только в нашей стране, но и в мире. Первый томский спутник решили печатать на 3D-принтере.

План создания деталей уже утвержден. Изготавливать их будут из разных материалов, но неизменно одним и тем же способом - посредством распечатки. Корпус аппарата решено делать из специального пластика, а батарейный блок - из керамики. На борту спутника разместят механизмы связи. Это важная часть миссии: предстоит апробация коммуникации с Землей - ученые должны понять, насколько оперативно и верно будет транслироваться информация с датчиков аппарата.

"В общей сложности, датчики смогут измерять до 20 разных параметров. Одной из функций станет измерение температуры самого спутника под влиянием агрессивных условий космоса", - объясняют в пресс-службе вуза.

Мы имеем дело не с гигантским космическим аппаратом, а с миниатюрным устройством - 30 на 10 сантиметров. Но важность запуска этой крохи переоценить невозможно. Во-первых, это первый опыт создания спутника на 3D-принтере за всю мировую историю освоения космоса. В 2014 году трехмерный принтер отправляли на МКС, американцы даже печатали детали в условиях невесомости. Но тогда цель эксперимента была скорее теоретической. Пытались понять, как поведет себя хитрое устройство в таких условиях. В России же работают над принципиально новой технологией создания космических аппаратов.

"Наша главная цель - провести испытание разработанных учеными ТПУ и томского Института физики прочности и материаловедения СО РАН новых материалов, - отмечают в вузе. - Речь идет о пластике и керамике, из которых будет сделан теплоизоляционный корпус батарейного блока".

Новые материалы должны были отвечать нескольким условиям - прочность, определенная плотность, защитные функции. Так, задача керамического слоя - защитить батарейный блок, который питает все системы спутника, от разрушающего перепада температур. Ученые надеются решить проблемы излишнего нагревания или охлаждения материалов, характерные для большинства "тканей", используемых в космическом кораблестроении. По задумке, керамика должна накапливать тепло, а потом передавать его батарее, постоянно поддерживая комфортную для аппарата температуру. Показатели как раз и будут измерять датчики, установленные испытателями.

Есть и еще одна интересная сторона проекта. Распечатанный спутник доставит на орбиту сообщение, записанное студентами ТПУ на 10 языках мира - русском, английском, французском, немецком, португальском, китайском, арабском, татарском, казахском и хинди:

"Мы, студенты ТПУ, внесшего весомый вклад в развитие космонавтики, приветствуем всех, кто нас слышит. В эфире борт малого космического аппарата - спутник, который мы сделали своими руками в честь 120-летия со дня основания нашего университета. Мы желаем всем людям планеты мира и счастья, а тем, кто штурмует просторы вселенной - космических достижений".

Уже 31 марта 2016 года на борту космического корабля "Прогресс" спутник отправится на МКС. А сам запуск устройства намечен на 11 мая.

От "инопланетных" заказов до рекордов в медицине

Как удалось выяснить редакции +Царьград+, мини-спутник - не единственный проект томичей, связанный с 3D-моделированием и печатью. В Центре 3D-прототипирования на базе Института кибернетики с помощью расплавленного пластика студенты ТПУ напечатали череп "инопланетянина". Исходным материалом стали пластиковые нити, произведенные на уникальной экструзионной установке ученых вуза. Работали над моделью не шутки ради. Есть мнение, что полученный опыт применим для воссоздания музейных палеонтологических экспонатов, например костей динозавров.

Для реалистичности использовали данные магнитно-резонансной томографии человека, а потом уже "подгоняли" под желаемый внешний вид.

От заказа отказались чуть ли не все 3D-печатники страны. Слишком сложна была технология работы. Как объясняет руководитель центра Денис Журавлев, череп должны были "прогонять" через оборудование по кусочкам - в условиях ограниченного печатного поля. Соединение получившейся "мозаики" и вовсе сравнимо с работой ювелира.

"Нам прислали модель, что в итоге хотят увидеть заказчики. Для реалистичности мы использовали данные магнитно-резонансной томографии человека, а потом уже "подгоняли" под желаемый внешний вид. На работу у нас ушло около месяца", - вспоминает Журавлев.

Конечно, в данном случае речь идет скорее о забавном опыте. Этот факт признают и сами участники эксперимента. С другой стороны, тест стал одной из ступеней на пути к печати космического аппарата. А буквально сегодня стало известно о работе политехников в тандеме с хирургами. Они помогают планировать операции пациентов с онкологией грудной клетки.

"3D-модель позволяет хирургу еще до операции знать, где с точностью до миллиметра находится опухоль, какой она формы, размера, - объясняет ассистент кафедры промышленной и медицинской электроники Сергей Щаденко, конструировавший 3D-модели для операций. - Первые операции с нашим участием успешно проведены".

Чтобы создать модель, политехники работали со снимками конкретного пациента, полученными в результате компьютерной, магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной томографии. Соединив все указанные материалы, они получили полную картину, а затем создали трехмерную анатомическую модель. Именно она и стала своеобразным тренажером для хирурга.

Модель грудной клетки с имплантатом ребра.

ДОСЬЕ

Томский политехнический университет - старейший технический вуз в зауральской части России. На базе отдельных факультетов, кафедр и специальностей ТПУ в разное время было открыто более 20 самостоятельных вузов в Москве, Новосибирске, Омске, Томске, Северске, Красноярске, Иркутске, Кемерово, Барнауле, Чите, Хабаровске и других российских городах.

3D-спутник Томского политеха должен стать первым из так называемого российского "роя" кубсатов (сверхмалых спутников), которые в будущем запустят на орбиту.

Сегодня уральские политехники координируют работу научных организаций России в вопросе создания группировок малых роботизированных космических летательных аппаратов весом от 1,5 до 20 килограмм. Миниатюрные спутники, по задумке ученых, смогут объединяться в группы для самостоятельного ремонта и выполнения самых разных задач прямо на орбите.

Фото: пресс-служба ТПУ

Сделано в России: Больше уникальных достижений российских ученых ищите в специальном разделе +Царьград+

Новости партнеров
comments powered by HyperComments

Новости

Наверх