أجزاء صواريخ أخف وأرخص وأفضل عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد

انظر الى الحاقن. إنه جزء صغير بسيط من محرك يقارب في حجمه كرة سلة، وهو صغير مقارنة بالمكونات الأكثر فوتوغرافية التي تحيط به. لكن عمله كبير، وهو يقذف غاز الهيدروجين والأوكسجين السائل في داخل غرفة احتراق لخلق قوة الدفع اللازمة لإطلاق صاروخ الى الفضاء. ويتعين عليه أيضاً تحمل الرحلة.

وقد يتكون حاقن محرك صاروخ تقليدي من مئة من القطع المختلفة، مما يجعل جمعها عملية مكلفة. وبالنسة لشيء يكلف مئات الآلاف من الدولارات في كل عملية إطلاق، ومليارات الدولارات لأغراض التطوير فإن أي توفير سوف يكون موضع ترحيب. وهذا هو أحد الأسباب التي دفعت «ناسا» الى استخدام عملية تصنيع إضافي لقطع الصواريخ المعروفة باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد.  في شهر أغسطس الماضي أجرت «ناسا» اختباراً لإطلاق حاقن بطباعة ثلاثية الأبعاد تحمل قوة دفع قياسية من 20000 رطل، ولم تكن في الواقع مؤثرة الى حد كبير.

نظام إطلاق كامل

ومع أدوات تعزيز الصاروخ وبقية القطع فإن نظام الإطلاق الفضائي الكامل الذي سوف يزود بالطاقة رحلات «ناسا» في أعماق الفضاء التي سوف تبدأ في سنة 2017 سوف يطلق عند إطلاقه قوة دفع تبلغ 9.2 ملايين رطل، أي ما يعادل بالأحصنة البخارية 208000 محرك كورفيت تعمل معاً. والمؤثر هو الحاقن المكون من قطعتين فقط وفي وسعه إنتاج قوة دفع تعادل 10 أمثال أي حاقن سابق بطباعة ثلاثية الأبعاد.

وتمثل عملية التصنيع الإضافي بالنسبة الى «ناسا» طريقة لتوسيع قدراتها التقنية وميزانيتها التي تبلغ 17 مليار دولار وهي تتطلع الى بناء الفئة التالية من محركات الصواريخ لحمل طائراتها الى الكواكب السيارة والمريخ. ويقول ديل توماس، مساعد المدير الفني لمركز مارشال لرحلات الفضاء في هنتسفيل: «وصل التقدم في التقنية أخيراً الى نقطة نستطيع فيها رؤية تصنيع قطع إضافية من أجل تطبيقات ناسا. ولسنا نفهم بشكل جيد حقاً مكونات المادة وكيف تعمل تحت الجهد».  وكانت «ناسا» تحاول منذ سنة اختبار قطع دفع بطباعة ثلاثية الأبعاد ولكن ما تفتقر اليه هو المعرفة اللازمة للحكم على أداء أجزاء المحرك أثناء رحلات الفضاء.

تطوير عمليات التصنيع

في أواخر شهر مايو الماضي تكونت شراكة بين مركز مارشال، وجامعة الاباما في هنتسفيل، وطيران الجيش الأميركي ومركز بحوث وتطوير هندسة الصواريخ، وتمحور السؤال الرئيسي في تلك الشراكة حول امكانية وجود طريقة لصنع مادة بطباعة ثلاثية الأبعاد قوية بما يكفي لاستخدامها في طائرة عاملة؟

(مجلة فورتشن)