【NASA】3Dプリンターで、宇宙船すら作れる時代に？

さて、今回は「NASAが開発した宇宙船」についてです。

 ・人類は再び、月を目指す

 NASAが計画している、月軌道への有人ミッション。

アポロ17号以来、約半世紀ぶりに人類を地球低軌道の外へと運ぶのは、宇宙船「オリオン」だ。

そのオリオンには、3Dプリンターで「印刷」された部品が使われる事になる。

大気圏再突入の超高温でも溶けないという、その新素材の実力とは？

 1972年12月、アポロ17号の船長ユージン・サーナンは月に降り立ち、月面に足跡を残した最後の人間となった。

それから半世紀近く、サーナン足跡に近づいた者は誰一人としていない。

我々は太陽系やその先にまで、無人探査機を送り込んできた。

しかしアポロ17号の月面着陸以降、地球低軌道の向こう側に行った人間はいないのだ。

しかし、3Dプリンターで作られた100以上のパーツからなる宇宙船が、それを変えるかも知れない。

 ・史上最強のロケットで宇宙へ

NASAの宇宙船「オリオン」は2023年までに、人類がかつて行った事が無いほど遠くへと、最大4名の宇宙飛行士達を運んでいく予定だ。

史上最もパワフルなロケットに乗せられて打ち上げられるこの宇宙船は、地球を2周したのちに月を数周し地球へと帰還する。

開発を担当しているのは、ロッキード・マーティン社とエアバス社だ。

2019年の試験飛行でも使われる予定のオリオンは、NASAの有人宇宙探査計画の核となる。

この宇宙船はやがて、クルーを火星やその先へと運ぶ事になるだろう。

オリオンは、スペース・ローンチ・システム（SLS）で打ち上げられる最初の宇宙船でもある。

SLSはNASAの大型ロケットで、打ち上げ時の推力は記録破りの5000トン（500万kg）である。

 ・大気圏再突入でも、溶けないプラスチック

速度は秒速11.2㎞（時速25000マイル＝時速4万㎞）、温度2500℃の大気圏再突入に耐えうる宇宙船を作る為には、エンジニア達は素材を再考する必要があった。

通常だと、プラスチックは溶けるので使えない。

融点が低く、時間と共にゆっくりとガスを出して太陽電池などの部品を使えなくしてしまうからだ。

そこで出てきたのが、3Dプリンターを使おうというアイデアだ。

3Dプリンターメーカーのストラタシス社は、この問題を解決する為に新素材に目を付けた。

オリオンの部品や、NASAのロケット「アトラスV」の部品の一部を手掛けるストラタシス社が使っているのは、宇宙船の打ち上げ時の極端な温度や力にも耐えられる「Antero 800NA」という新素材だ。

「宇宙船に使われるプラスチックの条件は厳しいのです。非常に頑強で優れた耐熱性を持つ必要があります」と、ストラタシス社の製造ソリューション担当ヴァイスプレジデントを務めるスコット・セヴシック氏は言う。

この新素材は、ジェット燃料や油に浸かっても化学反応を起こす事が無い。

このプラスチック樹脂は、オリオンのドッキングハッチのすぐ外にある部品に使われる予定だ。

この部品は、別々に3Dプリントされた6つのパーツから出来ている。

これらが、ガッチリと組み合わさって宇宙船の外部に使われるリングを作るのだ。

ドッキングハッチは主に、長期のディープスペースミッションで宇宙飛行士達がオリオンと居住モジュールの行き来をする為に使われる。

これは、地球帰還時にも役に立つだろう。

太平洋着水後に波が高すぎる場合、クルー達はサイドハッチでは無くドッキングハッチから外に出る事が出来る。

さらにこの新素材は、「宇宙船の電気系統に異常が起こるリスクを最小限にするよう設計されている」と、セヴシック氏は言う。

彼のチームは、素材にカーボンナノチューブを加えた。

静電荷の蓄積を防ぎ、ミッション中に厄介な異常が起こるのを防ぐためだ。

「宇宙で静電荷が蓄積して電気系統に放電されると、代替の効かない部品を壊してしまう事になるのです」と、セヴシック氏は言う。

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