NASAの研究 - 宇宙研究のためのドリルヘッド

私たちは、近くや遠くにある惑星、星についての知識はほとんどありません。今後のミッションは、特別な課題に直面しています。表面が氷で覆われた天体の宇宙生物学的調査は、アモルファス金属で作られた3Dプリントのフライスヘッドなどのような適切なツールがあって初めて可能になります。

惑星

惑星については、土壌サンプルがあってはじめて多くのことが分かります。水の痕跡があるのか?生命体は存在するのか?第二の地球は存在するのか?宇宙の研究者は、サンプルの性質からこれらすべてを読み取り、私たちのまだ狭い宇宙論的知識を広げることができます。

しかし、「マーズ・ローバー」のようなロボットでサンプルを掘削することは必ずしも容易ではありません。特に火星の塩岩や氷の表面は困難を極めます。そこでNASAは、どのような素材がドリルヘッドとして最適なのかを検証しました。例えば、焼き入れした鋼は密度が最も高いですが、それと同時に重量も重くなります。また、硬い素材はすぐにもろくなり、柔らかい素材はすぐに摩耗してしまいます。そこで最適なのが、 金属ガラス、つまりアモルファス金属 です。アモルファス金属は、強度が高く、軽量で、非常に腐食しにくい特性があります。また、他の金属とは異なり、極低温にも耐えることができます。今回の研究では、アモルファス金属製のフライスヘッドが、宇宙旅行での課題に最も適した特性を示しました。

私たち貢献:宇宙研究のためのアルモファス金属

フライスヘッド
どこかの惑星での写真にみえますが、地球上で製造されている写真です。これは、3Dプリンタで製造された、パウダーベッドに置かれたアモルファス合金製フライスヘッドです。

私たちは、金属3Dプリントに長年の経験があり、アモルファス合金や部品の開発にも携わってきた背景があるため、私たちはNASAの研究における理想的なパートナーとなりました。アモルファス金属は、このフライスヘッドのように3Dプリントで複雑な形状をした大きな部品に加工することができます。これまでは、このようなタイプやサイズの部品を3Dプリントすることはできませんでした。ヘレウス・アムロイは、これに初めて成功したメーカーです。高純度のアモルファス粉末は、アディティブマニュファクチャリング、つまり3Dプリント用に特別に最適化されています。このプロセスは、宇宙での使用に全く新しい可能性をもたらします。将来的には、ドリルヘッドやその他の部品を、惑星の条件に合わせて地球上のロボットが直接製造することが可能になります。

ロボットによる未来の宇宙探査用掘削工具の積層造形に関する研究成果について(英語)