Čeští vývojáři vytvořili přelomový materiál pro vesmírné družice

„Jde o přelomový materiál, který dokáže zpřístupnit vývoj kosmických technologií širšímu okruhu vývojářů. To, co bylo dosud doménou specializovaných laboratoří s drahým vybavením, je teď možné tisknout na běžné 3D tiskárně,“ sdělil Novinkám Josef Průša ze společnosti Prusa Research, která na projektu spolupracovala s firmou TRL Space.

Snadná tisknutelnost na běžných stolních tiskárnách bez potřeby speciálního vybavení výrazně zjednodušuje a zrychluje vývoj nových dílů. Výrobci i výzkumníci si tak mohou potřebnou součástku navrhnout a vytisknout přímo ve své laboratoři nebo firmě během několika hodin.

„Dlouho na trhu chyběl spolehlivý, dostupný a snadno tisknutelný materiál s vhodnými vlastnostmi pro použití ve vesmíru,“ uvedl Petr Kapoun z vedení společnosti TRL Space, která má zkušenosti s výrobou satelitů. Novinku využije při výrobě dalších kosmických zařízení.

Materiál je svým složením navržen tak, aby splňoval náročné požadavky na použití v prostředí s vakuem, proměnlivými teplotami a vysokými nároky na elektrostatickou bezpečnost.

Jednou z největších výzev při použití plastových materiálů ve vesmíru je takzvané odplyňování, tedy uvolňování mikroskopických zbytků látek, které se z materiálu ve vakuu vypařují. Tyto výpary mohou například znečistit optické přístroje, poškodit citlivou elektroniku nebo narušit měření.

Prusament PC Space Grade Black je elektrostaticky disipativní (ESD safe), dokáže tedy odvádět elektrostatický náboj. To je klíčové, když přichází do kontaktu s elektronikou.

I přesto, že lze filament tisknout na běžné stolní 3D tiskárně – tedy na zařízení, které se dnes běžně používá třeba ve školách, dílnách nebo startupech –, zachovává si velmi dobrou přesnost a spolehlivost i při tisku větších objektů, například o velikosti 20 × 20 centimetrů. To je rozměr, který by u méně kvalitního materiálu mohl způsobit deformace.

Díky tomu se hodí třeba pro výrobu krytů elektroniky, držáků kabelů nebo jiných menších technických dílů.

Vývojáři zároveň pracují na tom, aby materiál splnil i ty nejpřísnější standardy potřebné pro výrobu nosných konstrukcí malých družic typu CubeSat.

A v plánu jsou i další testy, mimo jiné měření odolnosti vůči radiaci, které proběhne v laboratořích CERNu (Evropská organizace pro jaderný výzkum), nebo zkoušky při opakovaném zahřívání a ochlazování v podmínkách simulujících vesmírné prostředí, které provede Evropská kosmická agentura (ESA).

Právě tyto extrémní výkyvy teplot a radiace jsou běžnou zátěží, které musejí komponenty satelitů a dalších zařízení ve vesmíru odolávat.