宇宙での3Dプリント：軌道上に構築されたツールで宇宙ステーションを修理する

Made in Spaceのアダム・エルズワース、ブリンソン・ホワイト、ジェイソン・ダンが微小重力下で3Dプリントをテスト中。みんな、笑顔で！[写真: madeinspace.us]

NASAエイムズ研究センターに拠点を置くシリコンバレーの新興企業、Made in Spaceは、2014年までに国際宇宙ステーションに3Dプリンターを搭載することを目指しています。なぜ軌道上で部品を製造するのでしょうか？それは実用的だからです。現在、国際宇宙ステーション（ISS）のメンテナンスには、交換部品や工具を宇宙に運ぶために、高額なロケット打ち上げが必要なのです。

米国のスペースシャトル計画が終了したため、米国は現在、宇宙ステーションへの物資供給を他国に頼らざるを得ません。もしISSに3Dプリンターと、プリンターが使用するプラスチック、金属、あるいはコンクリートの「インク」といった材料が常備されていれば、宇宙飛行士が地球から必要とするのは、必要な部品のCADファイルを含むメールだけで済むでしょう。

概念実証として、Made in Spaceはカスタム3DプリンターとBits from Bytes 3D Touchを携行し、2時間の低重力航空機飛行（通称「Vomit Comet」）を実施しました。航空機の放物線飛行パターンにより、機体と乗客（プリンターを含む）が自由落下する期間が生まれ、放物線ごとに約25秒間の微小重力状態をシミュレートします。Made in Spaceチームはその後、合計約20分間の低重力状態で部品をプリントし、ついに完成させました。それは、部分重力下で製造された史上初のツールとなる小型レンチでした。

これらの放物線飛行は、宇宙ステーション、さらには再突入宇宙船の修理に必要なスペアパーツや工具を3Dプリントできる可能性を示しています。ドライバーが折れた？もう1本プリント！スラスターノズルにひびが入った？チタンでオンザフライ（失礼、「軌道上」ですが）で製作できます。宇宙で物をプリントすることの最大の利点は何でしょうか？ Made in Spaceのエンジニアであるジェイソン・ダン博士は、部品の設計時に重力を考慮する必要がなくなり、宇宙船の打ち上げ時に発生する激しい振動や重力負荷に耐える繊細な工具が不要になると指摘しました。

将来的には、3Dプリンターは地球外の土壌を原料として使うことも可能になるだろう。Made in Spaceの科学顧問は、一部のタイプのプリンターでは月の表土がセメント粉末の代わりになる可能性があると指摘している。

NASAは、軌道上でスペアパーツやソケットレンチを製造する巨大3Dプリンター群について、どのような見解を示しているのだろうか？先週シリコンバレーで開催された次世代弾道研究者会議で、NASAエイムズ宇宙センターの新規事業・通信部門長、ゲイリー・マーティン氏は、宇宙をより多くの人々に開放したいと述べ、宇宙という最後のフロンティアを、ものづくりや工作をする人々にとって究極の「ハッカースペース」と捉えていると語った。

NASA長官の承認を得た今、PCWorldのGeekTechブログでは、微小重力下での3Dプリントの未来に期待を寄せています。今のところ、ISSを小規模な工場に変えるというのは素晴らしいアイデアだと思います。「宇宙で！」というフレーズを正当な文脈で使えるようになるのも素晴らしいですね。

アレッソンドラ・スプリングマンは、微小重力生活を夢見るフリーランスライター兼天体物理学者です。彼女は宇宙をテーマにツイートやブログを書いていることもあり、時にはそれらを並行して書いています。レイチェル・マーティンは、MITの地下室で溶けた金属から様々なものを作る日々を送っています。ぜひメッセージを送って、挨拶をお願いします。