3डी प्रिंटिंग तकनीक उपग्रह को अधिक अर्थपूर्ण बनाती है

"हर औंस वजन और सोने पर विजय" के एयरोस्पेस क्षेत्र में, 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग उपग्रह को "पतला" और "समृद्ध" बनाता है। 3 दिसंबर को, नानजिंग में आयोजित एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में उन्नत अनुसंधान पर दूसरे अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में, साइंस एंड टेक्नोलॉजी डेली के रिपोर्टर ने सीखा कि नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी ने लॉन्च किए गए 10 से अधिक माइक्रो नैनो उपग्रहों के लिए 3डी प्रिंटिंग तकनीक लागू की है।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग, जिसे आमतौर पर 3डी प्रिंटिंग के रूप में जाना जाता है, एक उभरती हुई मैन्युफैक्चरिंग तकनीक है, जो भौतिक वस्तुओं के उत्पादन के लिए सामग्री की परत दर परत स्टैक करने के लिए डिजिटल मॉडल पर आधारित है। यह उन्नत विनिर्माण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

"इस सूक्ष्म नैनो उपग्रह मॉडल को देखें, जो 3डी में छपा है। इतना बड़ा उपग्रह आमतौर पर अंतरिक्ष विज्ञान प्रयोग सत्यापन के लिए उपयोग किया जाता है।" नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के स्कूल ऑफ मैकेनिकल इंजीनियरिंग के डिप्टी डीन लियू टिंगटिंग ने कहा। वह 10 घन सेंटीमीटर उपग्रह मॉडल रखती है, जिसमें विभिन्न कार्यों वाले विभिन्न घटक संरचना में एम्बेडेड होते हैं।

"उपग्रहों में संरचनात्मक सामग्री का कोई कार्य नहीं है। वे टीवी केसिंग के समान हैं। वे बस विभिन्न घटकों को इकट्ठा करते हैं। हर बार उपग्रह का वजन बढ़ने पर इसकी लागत बहुत बढ़ जाएगी। यदि संरचनात्मक सामग्री हल्की हो सकती है, तो यह कम हो सकती है। लागत, उपग्रहों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक आधार प्रदान करते हैं, और अधिक उपग्रह भार वहन करते हैं और अधिक अंतरिक्ष परीक्षण करते हैं।" लियू टिंगटिंग ने बताया कि पारंपरिक उपग्रह निर्माण मोड उपग्रह के अंदर विभिन्न मॉड्यूलों का पृथक्करण, निर्माण, पुनः संयोजन और एकीकरण है। हालांकि, उनकी टीम ने प्रस्तावित किया कि संरचना के अंदर माइक्रो/नैनो उपग्रहों की प्रवाहकीय लाइनें उत्पन्न की जानी चाहिए, और फिर कुछ कार्यात्मक भार एम्बेड किए जाने चाहिए, जो उपग्रह के सर्किट, घटकों और कार्यात्मक सामग्री को एकीकृत करेंगे और एकीकृत 3डी प्रिंटिंग को सक्षम करेंगे और "स्ट्रक्चर सर्किट डिवाइस" का निर्माण।

"टोपोलॉजी डिज़ाइन, जाली डिज़ाइन और एकीकृत 3डी प्रिंटिंग तकनीक की अन्य हल्के डिज़ाइन तकनीकों को उपग्रह की आंतरिक संरचना पर पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है, ताकि उपग्रह हल्का हो सके।" लियू टिंगटिंग ने रिपोर्टर को बताया कि 3डी प्रिंटिंग द्वारा विकसित एकीकृत माइक्रो नैनो उपग्रह इसकी मात्रा को 30 प्रतिशत से अधिक कम कर सकता है और इसके कार्यात्मक घनत्व को 30 प्रतिशत से अधिक बढ़ा सकता है।

लियू टिंगटिंग ने कहा कि भविष्य में, हम उपग्रहों को प्रिंट करने के लिए कई रोबोट, एक रोबोट प्रिंटिंग सर्किट, एक रोबोट प्रिंटिंग स्ट्रक्चर और एक रोबोट एम्बेडेड डिवाइस का उपयोग करेंगे और अंत में उन्हें एक एकीकृत तरीके से निर्मित किया जाएगा। मूल उपग्रह संरचना लगभग 15 प्रतिशत - 20 प्रतिशत, या यहां तक ​​कि 25 प्रतिशत है, और भविष्य में इसके 10 प्रतिशत या इससे भी कम होने की उम्मीद है।

उपग्रहों के लिए "स्लिम डाउन" करना कितना मुश्किल है? लियू टिंगटिंग ने खुलासा किया कि उपग्रह की जटिल संरचना को पहले हल्का किया जाना चाहिए, "लेकिन साथ ही, उपग्रह को एक निश्चित प्रभाव प्रतिरोध प्राप्त करने में भी सक्षम होना चाहिए, क्योंकि प्रक्षेपण प्रक्रिया के दौरान रॉकेट में बहुत अधिक कंपन होगा, और उपग्रह घटकों और संरचनाओं पर प्रभाव बहुत मजबूत है। उपग्रह को भारी प्रभाव सहन करने में सक्षम होना चाहिए, जिसके लिए उच्च डिजाइन आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है।"

गंभीर अंतरिक्ष वातावरण भी उपग्रह के प्रदर्शन की स्थिरता को चुनौती देता है। "अंतरिक्ष वातावरण बहुत जटिल है। यह उच्च तापमान पर 100 डिग्री सेंटीग्रेड और कम तापमान पर शून्य से 100 डिग्री सेंटीग्रेड नीचे पहुंच सकता है। ऐसे वातावरण में, उपग्रहों के संरचनात्मक घटकों को अत्यधिक तापमान और अंतरिक्ष विकिरण का सामना करने में सक्षम होना चाहिए, जो भी 3डी प्रिंटिंग सामग्री के प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखता है।" लियू टिंगटिंग ने कहा