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Herstellung von Industriegütern in einer Umgebung außerhalb einer Planetenatmosphäre

Eine Vision einer zukünftigen Mondbasis, die mithilfe des 3D-Drucks hergestellt und gewartet werden könnte.[1]

Kristalle von amerikanischen Wissenschaftlern auf der russischen Raumstation Mir 1995: (a) rhomboedrisches Canavalin, (b) Kreatinkinase, (c) Lysozym, (d) Rindfleischkatalase, (e) Schweine-Alpha-Amylase, (f) Pilzkatalase, (g) Myglobin, (h) Concanavalin B, (i) Thaumatin, (j) Apoferritin, (k) Satellitentabakmosaikvirus und (l) hexagonales Canavalin.[2]

Vergleich des Wachstums von Insulinkristallen im Weltraum (links) und auf der Erde (rechts).

In-Space-Fertigung (ISM) beinhaltet eine umfassende Reihe von Prozessen, die auf die Herstellung von Industriegütern im Weltraum abzielen. ISM wird auch häufig synonym mit dem Begriff verwendet Herstellung im Orbit Angesichts der Tatsache, dass die derzeitigen Produktionskapazitäten auf eine niedrige Erdumlaufbahn beschränkt sind.

Es gibt verschiedene Gründe für die Herstellung im Weltraum:

  • Die Weltraumumgebung, insbesondere die Auswirkungen von Mikrogravitation und Vakuum, ermöglichen die Erforschung und Produktion von Gütern, die sonst auf der Erde nicht hergestellt werden könnten.
  • Die Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen aus anderen astronomischen Körpern, auch In-Situ Resource Utilization (ISRU) genannt, könnte nachhaltigere Weltraumerkundungsmissionen zu geringeren Kosten ermöglichen, verglichen mit dem Start aller erforderlichen Ressourcen von der Erde.
  • Rohstoffe könnten in eine erdnahe Umlaufbahn transportiert werden, wo sie zu Gütern verarbeitet werden könnten, die zur Erde verschifft werden. Durch den Ersatz der terrestrischen Produktion auf der Erde soll die Erde erhalten werden.
  • Rohstoffe von sehr hohem Wert, beispielsweise Gold, Silber oder Platin, könnten zur Verarbeitung oder Übertragung auf die Erde in eine erdnahe Umlaufbahn transportiert werden, von der angenommen wird, dass sie das Potenzial hat, wirtschaftlich rentabel zu werden.

Geschichte[edit]

Während der Sojus-6-Mission von 1969 führten russische Astronauten die ersten Schweißversuche im Weltraum durch. Drei verschiedene Schweißverfahren wurden mit einer Hardwareeinheit namens Vulkan getestet. Die Tests umfassten das Schweißen von Aluminium, Titan und Edelstahl.

Die im Mai 1973 gestartete Skylab-Mission diente als Labor für verschiedene Experimente zur Weltraumherstellung. Die Station war mit einer Materialverarbeitungsanlage ausgestattet, die einen Mehrzweck-Elektroofen, eine Kristallwachstumskammer und eine Elektronenstrahlkanone umfasste. Zu den durchzuführenden Experimenten gehörte die Erforschung der Verarbeitung geschmolzener Metalle; Fotografieren des Verhaltens von entzündeten Materialien in der Schwerelosigkeit; Kristallwachstum; Verarbeitung von nicht mischbaren Legierungen; Hartlöten von Edelstahlrohren, Elektronenstrahlschweißen und Bildung von Kugeln aus geschmolzenem Metall. Die Besatzung verbrachte während der Mission insgesamt 32 Mannstunden mit Untersuchungen zu Materialwissenschaften und Raumfahrt.

Das Space Studies Institute veranstaltete alle zwei Jahre eine Veranstaltung Raumfahrtkonferenz im Jahr 1977.

Die Schwerelosigkeitsforschung in der Materialverarbeitung wurde 1983 mit der Spacelab-Anlage fortgesetzt. Dieses Modul wurde ab 2002 26 Mal an Bord des Space Shuttles in die Umlaufbahn gebracht. In dieser Rolle diente das Shuttle vor der Fertigstellung der Internationalen Raumstation als vorläufige, kurzfristige Forschungsplattform.

Die Wake Shield Facility wird vom Roboterarm des Space Shuttles eingesetzt. NASA-Bild

Im Februar 1994 und September 1995 wurde die Wake Shield Facility vom Space Shuttle in die Umlaufbahn gebracht. Diese Demonstrationsplattform verwendete das im Orbital-Nachlauf erzeugte Vakuum, um dünne Filme aus Galliumarsenid und Aluminiumgalliumarsenid herzustellen.

Am 31. Mai 2005 wurde das wiederherstellbare unbemannte Foton-M2-Labor in die Umlaufbahn gebracht. Zu den Experimenten gehörten das Kristallwachstum und das Verhalten der Metallschmelze bei der Schwerelosigkeit.

Die Fertigstellung der Internationalen Raumstation hat erweiterte und verbesserte Einrichtungen für die Durchführung industrieller Forschung bereitgestellt. Diese haben und werden weiterhin zu Verbesserungen unserer Kenntnisse der Materialwissenschaften, neuer Herstellungstechniken auf der Erde und möglicherweise zu einigen wichtigen Entdeckungen bei den Methoden der Weltraumherstellung führen. Die NASA und Tethers Unlimited werden den Refabricator an Bord der ISS testen, die Kunststoff für die Verwendung in der additiven Weltraumherstellung recyceln soll.[3]

Der elektromagnetische Levitator (MSL-EML) des Material Science Laboratory an Bord des Columbus Laboratory ist eine wissenschaftliche Einrichtung, mit der die Schmelz- und Verfestigungseigenschaften verschiedener Materialien untersucht werden können. Das Fluid Science Laboratory (FSL) dient zur Untersuchung des Verhaltens von Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit.[4]

Materialeigenschaften in der Weltraumumgebung[edit]

Es gibt verschiedene einzigartige Unterschiede zwischen den Eigenschaften von Materialien im Weltraum im Vergleich zu denselben Materialien auf der Erde. Diese Unterschiede können ausgenutzt werden, um einzigartige oder verbesserte Herstellungstechniken herzustellen.

  • Die Mikrogravitationsumgebung ermöglicht die Kontrolle der Konvektion in Flüssigkeiten oder Gasen und die Beseitigung von Sedimentation. Die Diffusion wird zum primären Mittel zum Mischen von Material, wodurch ansonsten nicht mischbare Materialien gemischt werden können. Die Umgebung ermöglicht ein verstärktes Wachstum größerer Kristalle höherer Qualität in Lösung.
  • Das ultrareine Vakuum des Raumes ermöglicht die Schaffung sehr reiner Materialien und Objekte. Die Verwendung der Gasphasenabscheidung kann verwendet werden, um Materialien Schicht für Schicht frei von Defekten aufzubauen.
  • Durch die Oberflächenspannung bilden Flüssigkeiten in Mikrogravitation perfekt runde Kugeln. Dies kann zu Problemen führen, wenn versucht wird, Flüssigkeiten durch eine Leitung zu pumpen. Dies ist jedoch sehr nützlich, wenn für eine Anwendung perfekte Kugeln mit gleichbleibender Größe benötigt werden.
  • Der Weltraum kann leicht verfügbare extreme Hitze und Kälte liefern. Das Sonnenlicht kann fokussiert werden, um genügend Wärme zu konzentrieren, um die Materialien zu schmelzen, während Objekte, die in ständigem Schatten gehalten werden, Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ausgesetzt sind. Der Temperaturgradient kann genutzt werden, um starke, glasartige Materialien herzustellen.

Materialbearbeitung[edit]

Für die meisten Fertigungsanwendungen müssen bestimmte Materialanforderungen erfüllt sein. Mineralerze müssen raffiniert werden, um bestimmte Metalle zu extrahieren, und flüchtige organische Verbindungen müssen gereinigt werden. Idealerweise werden diese Rohstoffe auf wirtschaftliche Weise an die Verarbeitungsstelle geliefert, wo die Ankunftszeit, der Antriebsenergieverbrauch und die Extraktionskosten in den Planungsprozess einbezogen werden. Mineralien können aus Asteroiden, der Mondoberfläche oder einem Planetenkörper gewonnen werden. Flüchtige Stoffe könnten möglicherweise von einem Kometen, kohlenstoffhaltigen Chondriten oder Asteroiden vom Typ “C” oder den Monden des Mars oder anderer Planeten erhalten werden. Es kann sich auch als möglich erweisen, Wasserstoff in Form von Wassereis oder hydratisierten Mineralien aus Kühlfallen an den Polen des Mondes zu extrahieren.

Sofern sich die Materialverarbeitung und die Produktionsstätten nicht zusammen mit den Rohstoffgewinnungsanlagen befinden, müssten die Rohstoffe über das Sonnensystem transportiert werden. Es werden verschiedene Mittel vorgeschlagen, um einen Antrieb für dieses Material bereitzustellen, einschließlich Sonnensegel, Elektrosegel, Magnetsegel, elektrische Ionentriebwerke, elektrothermische Mikrowellenstrahlruder oder Massentreiber (dieses letzte Verfahren verwendet eine Folge von Elektromagneten, die in einer Linie montiert sind, um eine Leitung zu beschleunigen Material).

In der Materialverarbeitungsanlage müssen die eingehenden Materialien auf irgendeine Weise erfasst werden. Das Manövrieren von an der Ladung befestigten Raketen kann den Inhalt in einer passenden Umlaufbahn parken. Wenn sich die Last alternativ mit einem niedrigen Delta-v relativ zum Ziel bewegt, kann sie mittels eines Massenfängers erfasst werden. Dies könnte aus einem großen, flexiblen Netz oder einer aufblasbaren Struktur bestehen, die den Impuls der Masse auf die größere Anlage übertragen würde. Einmal an Ort und Stelle, können die Materialien mit mechanischen Mitteln oder mit kleinen Triebwerken an ihren Platz gebracht werden.

Materialien können entweder in ihrer Rohform oder durch Verarbeitung zur Extraktion der Bestandteile verwendet werden. Die Verarbeitungstechniken umfassen verschiedene chemische, thermische, elektrolytische und magnetische Verfahren zur Trennung. Kurzfristig können relativ einfache Methoden verwendet werden, um Aluminium, Eisen, Sauerstoff und Silizium aus Mond- und Asteroidenquellen zu extrahieren. Weniger konzentrierte Elemente erfordern wahrscheinlich fortschrittlichere Verarbeitungsanlagen, die möglicherweise warten müssen, bis eine Infrastruktur für die Raumfahrtherstellung vollständig entwickelt ist.

Einige der chemischen Prozesse erfordern eine Wasserstoffquelle zur Herstellung von Wasser- und Säuremischungen. Wasserstoffgas kann auch verwendet werden, um Sauerstoff aus dem Mondregolith zu extrahieren, obwohl das Verfahren nicht sehr effizient ist.[clarification needed][citation needed] Eine leicht verfügbare Quelle nützlicher flüchtiger Stoffe ist daher ein positiver Faktor für die Entwicklung der Weltraumherstellung. Alternativ kann Sauerstoff aus dem Regolith des Mondes freigesetzt werden, ohne importierte Materialien wiederzuverwenden, indem der Regolith im Vakuum auf 2.500 ° C (4.530 ° F) erhitzt wird. Dies wurde auf der Erde mit Mond-Simulans in einer Vakuumkammer getestet. Bis zu 20% der Probe wurden als freier Sauerstoff freigesetzt. Eric Cardiff nennt den Rest Schlacke. Dieser Prozess ist hocheffizient in Bezug auf importierte Materialien, die pro Charge verbraucht werden, ist jedoch nicht der effizienteste Prozess in Bezug auf Energie pro Kilogramm Sauerstoff.[5]

Ein vorgeschlagenes Verfahren zur Reinigung von Asteroidenmaterialien ist die Verwendung von Kohlenmonoxid (CO). Wenn das Material auf 260 ° C (500 ° F) erhitzt und CO ausgesetzt wird, bilden die Metalle gasförmige Carbonyle. Dieser Dampf kann dann destilliert werden, um die Metallkomponenten abzutrennen, und das CO kann dann durch einen anderen Heizzyklus zurückgewonnen werden. Auf diese Weise kann ein automatisiertes Schiff lose Oberflächenmaterialien beispielsweise vom relativ nahe gelegenen 4660 Nereus (in Delta-V-Begriffen) abkratzen, das Erz mithilfe von Solarheizung und CO verarbeiten und schließlich mit einer Ladung fast reinen Metalls zurückkehren. Die Wirtschaftlichkeit dieses Prozesses kann möglicherweise ermöglichen, dass das Material zu einem Zwanzigstel der Kosten für den Start von der Erde gefördert wird. Für die Rückgabe von abgebautem Erz wäre jedoch eine zweijährige Rundreise erforderlich.[citation needed]

Herstellung[edit]

Aufgrund der Geschwindigkeit der Lichtbeschränkungen bei der Kommunikation erfordert die Herstellung im Weltraum an einem entfernten Punkt der Ressourcenbeschaffung entweder eine vollständig autonome Robotik, um die Arbeit auszuführen, oder eine menschliche Besatzung mit allen damit verbundenen Lebensraum- und Sicherheitsanforderungen. Wenn die Pflanze in einer Umlaufbahn um die Erde oder in der Nähe eines bemannten Weltraumlebensraums gebaut wird, können Telechergeräte jedoch für bestimmte Aufgaben verwendet werden, die menschliche Intelligenz und Flexibilität erfordern.

Solarenergie bietet eine leicht verfügbare Energiequelle für die thermische Verarbeitung. Selbst mit Wärme allein können einfache thermisch verschmolzene Materialien für den Grundaufbau stabiler Strukturen verwendet werden. Schüttgut vom Mond oder von Asteroiden hat einen sehr geringen Wassergehalt und ist beim Schmelzen zu glasartigen Materialien sehr haltbar. Diese einfachen, glasigen Feststoffe können zur Ansammlung von Lebensräumen auf der Mondoberfläche oder anderswo verwendet werden. Die Sonnenenergie kann mithilfe einer Reihe von lenkbaren Spiegeln im Fertigungsbereich konzentriert werden.

Die Verfügbarkeit und die günstigen physikalischen Eigenschaften von Metallen machen sie zu einem Hauptbestandteil der Weltraumherstellung. Die meisten auf der Erde verwendeten Metallhandhabungstechniken können auch für die Weltraumherstellung übernommen werden. Einige dieser Techniken erfordern aufgrund der Mikrogravitationsumgebung erhebliche Modifikationen.

Die Produktion von gehärtetem Stahl im Weltraum wird einige neue Faktoren einführen. Kohlenstoff kommt in Mondoberflächenmaterialien nur in geringen Anteilen vor und muss von einem anderen Ort geliefert werden. Abfallstoffe, die von Menschen von der Erde transportiert werden, sind eine mögliche Quelle, ebenso wie Kometen. Das Wasser, das normalerweise zum Abschrecken von Stahl verwendet wird, ist ebenfalls knapp und erfordert starkes Rühren.

Das Gießen von Stahl kann in der Schwerelosigkeit ein schwieriger Prozess sein, der spezielle Erwärmungs- und Injektionsprozesse oder Schleuderformen erfordert. Das Heizen kann mit Sonnenlicht in Kombination mit elektrischen Heizgeräten durchgeführt werden. Der Gießprozess müsste auch verwaltet werden, um die Bildung von Hohlräumen beim Abkühlen und Schrumpfen des Stahls zu vermeiden.

Verschiedene Metallbearbeitungstechniken können verwendet werden, um das Metall in die gewünschte Form zu bringen. Die Standardmethoden sind Gießen, Zeichnen, Schmieden, Bearbeiten, Walzen und Schweißen. Sowohl Walz- als auch Ziehmetalle müssen erwärmt und anschließend abgekühlt werden. Für das Schmieden und Extrudieren können angetriebene Pressen erforderlich sein, da die Schwerkraft nicht verfügbar ist. Das Elektronenstrahlschweißen wurde bereits an Bord des Skylab demonstriert und wird wahrscheinlich die Methode der Wahl im Weltraum sein. Für Bearbeitungsvorgänge können Präzisionswerkzeuge erforderlich sein, die für einige Zeit von der Erde importiert werden müssen.

An Orten wie Marshall’s werden neue Technologien zur Herstellung von Raumfahrzeugen untersucht Nationales Zentrum für fortschrittliche Fertigung. Die untersuchten Methoden umfassen Beschichtungen, die mit einer Kombination aus Wärme und kinetischer Energie auf Oberflächen im Weltraum gesprüht werden können, sowie die Herstellung von Elektronenstrahlen in freier Form[6] von Teilen. Ansätze wie diese sowie die Untersuchung von Materialeigenschaften, die in einem umlaufenden Labor untersucht werden können, werden von der NASA und Made In Space, Inc. auf der Internationalen Raumstation untersucht.[7]

3D-Druck im Weltraum[edit]

Die Möglichkeit, Gegenstände im Weltraum 3D zu drucken, bietet viele Vorteile gegenüber der Herstellung auf der Erde. Mit 3D-Drucktechnologien haben Astronauten die Möglichkeit, benötigte Gegenstände direkt herzustellen, anstatt Werkzeuge und Geräte von der Erde in den Weltraum zu exportieren. On-Demand-Fertigungsmuster machen die Raumfahrt über große Entfernungen praktikabler und autarker, da Raumfahrten weniger Fracht erfordern. Die Missionssicherheit wird ebenfalls verbessert.

Die 3D-Drucker von Made In Space, Inc., die 2014 auf der Internationalen Raumstation eingeführt wurden, wurden speziell für Umgebungen mit Schwerelosigkeit oder Mikrogravitation entwickelt. Die Bemühungen wurden mit dem Phase-III-Innovations- und Forschungsvertrag für Kleinunternehmen ausgezeichnet.[8] Die Additive Manufacturing Facility wird von der NASA für Reparaturen (auch in Notsituationen), Upgrades und Installationen genutzt.[9] Made In Space listet die Vorteile des 3D-Drucks auf: einfache Anpassung, minimale Rohstoffverschwendung, optimierte Teile, schnellere Produktionszeit, integrierte Elektronik, eingeschränkte menschliche Interaktion und die Möglichkeit, den Druckprozess zu ändern.[9]

Das Refabricator-Experiment, das von Firmamentum, einem Geschäftsbereich von Tethers Unlimited, Inc., im Rahmen eines Phase-III-Forschungsvertrags für Kleinunternehmen der NASA entwickelt wurde, kombiniert ein Recyclingsystem und einen 3D-Drucker, um die Produktion im geschlossenen Raum im Weltraum auf internationaler Ebene zu demonstrieren Raumstation (ISS).[10] Das Refabricator-Experiment, dessen Start für die ISS Anfang 2018 geplant ist, wird Kunststoffrohstoffe in mehreren Druck- und Recyclingzyklen verarbeiten, um zu bewerten, wie oft die Kunststoffmaterialien in der Schwerelosigkeitsumgebung wiederverwendet werden können, bevor sich ihre Polymere auf ein nicht akzeptables Maß zersetzen.

Darüber hinaus kann der 3D-Druck im Weltraum auch für den Druck von Mahlzeiten verantwortlich sein. Das Advanced Food Technology-Programm der NASA untersucht derzeit die Möglichkeit, Lebensmittel zu drucken, um die Lebensmittelqualität, den Nährstoffgehalt und die Vielfalt zu verbessern.[11]

Produkte[edit]

Es wird angenommen, dass es eine Reihe nützlicher Produkte gibt, die möglicherweise im Weltraum hergestellt werden können und zu einem wirtschaftlichen Nutzen führen. Forschung und Entwicklung sind erforderlich, um die besten zu produzierenden Waren zu bestimmen und effiziente Produktionsmethoden zu finden. Die folgenden Produkte gelten als potenzielle Frühkandidaten:

Während die Infrastruktur ausgebaut wird und die Montagekosten sinken, kann ein Teil der Fertigungskapazität für die Entwicklung erweiterter Einrichtungen im Weltraum verwendet werden, einschließlich größerer Produktionsanlagen. Diese erfordern wahrscheinlich die Verwendung von Mond- und Asteroidenmaterialien und folgen daher der Entwicklung von Bergbaubasen.

Gestein ist das einfachste Produkt und zumindest zur Strahlenabschirmung geeignet. Es kann auch anschließend verarbeitet werden, um Elemente für verschiedene Zwecke zu extrahieren.

Wasser aus Mondquellen, erdnahen Asteroiden oder Marsmonden wird als relativ billig und einfach zu extrahieren angesehen und bietet eine angemessene Leistung für viele Herstellungs- und Materialversandzwecke. Die Trennung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff kann leicht in kleinem Maßstab durchgeführt werden, aber einige Wissenschaftler[12] glauben, dass dies aufgrund der großen Menge an Ausrüstung und elektrischer Energie, die erforderlich ist, um Wasser zu spalten und die resultierenden Gase zu verflüssigen, zunächst nicht in großem Maßstab durchgeführt wird. Wasser, das in Dampfraketen verwendet wird, gibt einen spezifischen Impuls von ungefähr 190 Sekunden;[citation needed] weniger als die Hälfte von Wasserstoff / Sauerstoff, aber dies ist ausreichend für Delta-Vs, die zwischen Mars und Erde gefunden werden.[citation needed] Wasser ist nützlich als Strahlenschutz und in vielen chemischen Prozessen.

Keramik aus Mond- oder Asteroidenboden kann für eine Vielzahl von Herstellungszwecken eingesetzt werden.[citation needed] Diese Anwendungen umfassen verschiedene thermische und elektrische Isolatoren, wie beispielsweise Hitzeschilde für Nutzlasten, die an die Erdoberfläche geliefert werden.

Metalle können verwendet werden, um eine Vielzahl nützlicher Produkte zusammenzubauen, darunter versiegelte Behälter (wie Tanks und Rohre), Spiegel zur Fokussierung des Sonnenlichts und Wärmestrahler. Die Verwendung von Metallen für elektrische Geräte würde Isolatoren für die Drähte erfordern, so dass ein flexibles Isoliermaterial wie Kunststoff oder Glasfaser benötigt wird.

Ein bemerkenswerter Output der Weltraumherstellung werden voraussichtlich Solarmodule sein. Ausgedehnte Solarenergiearrays können im Weltraum gebaut und montiert werden. Da die Struktur die auf der Erde auftretenden Belastungen nicht tragen muss, können riesige Arrays aus proportional kleineren Materialmengen zusammengesetzt werden. Die erzeugte Energie kann dann zur Stromversorgung von Produktionsanlagen, Lebensräumen, Raumfahrzeugen und Mondbasen verwendet und sogar mit Mikrowellen zu Sammlern auf der Erde gestrahlt werden.

Andere Möglichkeiten für die Weltraumherstellung umfassen Treibmittel für Raumfahrzeuge, einige Reparaturteile für Raumfahrzeuge und Lebensräume im Weltraum sowie natürlich größere Fabriken.[13] Letztendlich können Produktionsstätten für den Weltraum hypothetisch nahezu autark werden und nur minimale Importe von der Erde erfordern. Die Mikrogravitationsumgebung ermöglicht neue Möglichkeiten im Bauwesen in großem Maßstab, einschließlich Megascale Engineering. Diese zukünftigen Projekte könnten möglicherweise Weltraumaufzüge, riesige Solaranlagen, Raumfahrzeuge mit sehr hoher Kapazität und rotierende Lebensräume zusammenstellen, in denen Zehntausende von Menschen unter erdähnlichen Bedingungen leben können.

Herausforderungen[edit]

Es wird erwartet, dass die Weltraumumgebung für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten von Vorteil ist, sofern die Hindernisse überwunden werden können. Die größten Kosten sind die Überwindung der Energiehürde, um Materialien in die Umlaufbahn zu bringen. Sobald diese Barriere die Kosten pro Kilogramm erheblich gesenkt hat, kann der Einstiegspreis für die Raumfahrtindustrie sie für Unternehmer viel attraktiver machen. Nachdem die hohen Kapitalisierungskosten für die Montage der Bergbau- und Produktionsanlagen bezahlt wurden, muss die Produktion wirtschaftlich rentabel sein, um sich selbst zu erhalten und der Gesellschaft zu nützen.

Die wirtschaftlichen Anforderungen der Raumfahrtherstellung erfordern, dass die erforderlichen Rohstoffe zu minimalen Energiekosten gesammelt werden. Die Kosten für den Weltraumtransport stehen in direktem Zusammenhang mit dem Delta-v oder der Geschwindigkeitsänderung, die erforderlich ist, um von den Bergbaustandorten zu den Produktionsstätten zu gelangen. Um Material von Körpern wie erdnahen Asteroiden, Phobos, Deimos oder der Mondoberfläche in die Erdumlaufbahn zu bringen, ist trotz der größeren Entfernungen weitaus weniger Delta-V erforderlich als beim Start von der Erde selbst. Dies macht diese Orte als Rohstoffquellen wirtschaftlich attraktiv.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ “Off-Earth-Fertigung: Nutzung lokaler Ressourcen für den Bau eines neuen Hauses”. www.esa.int. Abgerufen 9. September 2020.
  2. ^ Koszelak, S; Leja, C; McPherson, A (1996). “Kristallisation biologischer Makromoleküle aus blitzgefrorenen Proben auf der russischen Raumstation Mir”. Biotechnologie und Bioengineering. 52 (4): 449–58. doi:10.1002 / (SICI) 1097-0290 (19961120) 52: 4<449::AID-BIT1>3.0.CO; 2-P. PMID 11541085.
  3. ^ Carreau, Mark (14. November 2018). “ISS-Frachtmissionen zum Testen von Sojus liefern neue Wissenschaft”. Luftfahrtwoche. Forscher der NASA und Tethers Unlimited Inc. aus Bothell, Washington, arbeiten ebenfalls an der Demonstration eines Refabricators zusammen. Das kleine Gerät in Kühlschrankgröße soll Kunststoffabfälle, einschließlich Verpackungsmaterialien, Beutel und Lebensmittelbehälter, in Rohstoffe für die raumadditive Fertigung oder den 3D-Druck von Ersatzteilen und anderen Geräten recyceln, die andernfalls Startmasse und -volumen erfordern würden.
  4. ^ “Columbus Labor”. ESA. 18. Juli 2007. Abgerufen 18. Juli 2007.
  5. ^ “Moonrocks atmen”. Phys.org. 8. Mai 2006.
  6. ^ Dillow, Clay (29. September 2009). “ISS könnte einen eigenen 3D-Drucker zur Herstellung von Elektronenstrahlen erhalten”. Populärwissenschaft. Abgerufen 24. November 2015.
  7. ^ Basulto, Dominic. (26. Juni 2013) Machen Sie sich bereit, 3D-Druck kommt möglicherweise auf einen Planeten in Ihrer Nähe. Die Washington Post. Abgerufen am 24.11.2015.
  8. ^ “NASA schickt ersten 3D-Drucker ins All” Archiviert 1. Juli 2014 an der Wayback-Maschine. Madeinspace.us (31. Mai 2013). Abgerufen am 24.11.2015.
  9. ^ ein b “Additive Manufacturing Facility für ISS: NASA SBIR Phase 2” Archiviert 13. November 2013 an der Wayback-Maschine. Madeinspace.us. Abgerufen am 24. November 2015.
  10. ^ Boyle, Alan (23. Juni 2016). “Die NASA wählt Firmamentum aus, um einen 3D-Drucker / Recycler für den Einsatz im Weltraum zu bauen.”. GeekWire. Abgerufen 21. September 2016.
  11. ^ “3D-Druck: Lebensmittel im Weltraum”. NASA. 23. Mai 2013. Abgerufen 24. November 2015.
  12. ^ http://www.neofuel.com/
  13. ^ Skomorohov, Ruslan; Hein, Andreas Makoto; Welch, Chris (5. September 2016). “Herstellung von Raumfahrzeugen im Orbit: kurzfristige Geschäftsfälle”. Internationale Weltraumuniversität / Initiative für interstellare Studien. CS1-Wartung: Verwendet den Autorenparameter (Link)

Weiterführende Literatur[edit]

  • Andrew H. Cutler, Metallurgische Eigenschaften von Mond- und Asteroidenstählen7. Princeton / AIAA / SSI-Konferenz, 1985.
  • David Gump, Space Enterprise: Jenseits der NASA, Praeger Publishers, 1990, ISBN 0-275-93314-8.
  • TA Heppenheimer, Kolonien im Weltraum1977, Stackpole Books, ISBN 0-8117-0397-5.
  • Lewis, J., Matthews, MS und Guerrieri, ML, Editors, 1993, Ressourcen des erdnahen Weltraums, University of Arizona Press, 1993. ISBN 978-0-8165-1404-5.
  • Wahl, Bruno W. (1968). Analyse ausgewählter Produktionsmöglichkeiten im Weltraum. McDonald Douglas Astronautics Company.

Externe Links[edit]

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