Forskare skapade 3D-utskrivna plasmasensorer till lÄg kostnad för satelliter | Engadget

Kris Holt

Att göra nĂ€stan vad som helst i rymden Ă€r dyrt, men en grupp MIT-forskare har hittat ett sĂ€tt att fĂ„ ner vissa kostnader – och kanske hjĂ€lpa till att pĂ„skynda forskningen om klimatförĂ€ndringar. Teamet har utvecklat vad MIT sa Ă€r de första 3D-printade plasmasensorerna för anvĂ€ndning i satelliter. Sensorerna kan detektera den kemiska sammansĂ€ttningen och fördelningen av jonenergi i plasma i den övre atmosfĂ€ren.

Forskarna anvĂ€nde ett utskrivbart glaskeramiskt material som heter Vitrolite för att göra sensorerna, Ă€ven kĂ€nda som retarding potential analyzers (RPA). Det sĂ€gs vara mer hĂ„llbart Ă€n andra material som vanligtvis anvĂ€nds i sensorer, som tunnfilmsbelĂ€ggningar och kisel. Med hjĂ€lp av en 3D-utskriftsmetod skapade teamet sensorer med komplexa former som MIT sa kan “stĂ„ emot de breda temperatursvĂ€ngningar som ett rymdskepp skulle stöta pĂ„ i lĂ€gre omloppsbana om jorden.” Vitrolite klarar temperaturer pĂ„ upp till 800 grader Celsius utan att smĂ€lta, medan polymerer som anvĂ€nds i andra RPA börjar brytas ner vid 400 grader Celsius.

Det betyder att dessa sensorer kan vara en bra passform för lÄgkostnadskubsats. NÀr de anvÀnds pÄ satelliter i omloppsbana kan RPA:er utföra kemisk analys och mÀta energi, vilket kan hjÀlpa till med vÀderförutsÀgelser och övervakning av klimatförÀndringar.

Forskarna hĂ€vdar att sensorerna fungerar lika bra som liknande enheter som anvĂ€nder halvledare och tillverkas i ett rent rum. Att montera RPA i ett renrum Ă€r en dyr process som kan ta flera veckor. Att göra dem med 3D-skrivare och laserskĂ€rning tar bara dagar och kostar “tiotals dollar”.

Luis Fernando VelĂĄsquez-GarcĂ­a, huvudforskare vid MIT:s Microsystems Technology Laboratories och senior författare till en artikel om sensorerna, ser redan utrymme för förbĂ€ttringar. Han vill minska tjockleken pĂ„ skikten eller pixelstorleken för polymerisationen av glaskeramiska kar i hopp om att skapa mer komplexa och exakta enheter. Det finns ocksĂ„ tron ​​att “fullstĂ€ndigt additiv tillverkning av sensorerna skulle göra dem kompatibla med tillverkning i rymden.”

NASA har arbetat med rymdbaserad 3D-utskrift i flera Är. Den har tryckta skiftnycklar pÄ den internationella rymdstationen. Redan 2024 planerar NASA att lansera en demonstrationsrymdfarkost som kan bygga, montera och distribuera en surrogat-solarray för att lÀra sig hur tillvÀgagÄngssÀttet kan gynna Artemis-programmet.