maxon Story
달 공장을 위한 스타터 키트
섬유 기반 재료는 미래의 달 기지 건설에 적합합니다. MoonFibre 프로젝트에서 연구원들은 불리한 조건에서 연속 유리섬유를 생산하는 소형 시스템을 개발했습니다.
달은 이제 어두운 면을 포함하여 우리에게 잘 알려져 있습니다. 2019년, 중국 탐사선이 그곳에 착륙했습니다. ESA와 NASA도 새로운 달 탐사 미션을 위한 계획을 추진하고 있습니다. 운송 비용 그렇게 많지 않다면 가능합니다. 1리터의 물을 달에 보내는 데 드는 비용은 100만 달러입니다. ISS 크기의 우주정거장에 재료를 단순히 전달하는 것만으로도 4,500억 달러가 듭니다. 따라서 목표는 현지에서 구할 수 있는 재료로 외계 인프라를 구축하는 것입니다. 달 표면은 바위, 돌무더기, 먼지로 구성되어 있습니다. 다공성의 부서진 이 암석이 표토(regolith)이며 그 화학적 조성은 현무암과 유사하여 광물 섬유 생산에 적합합니다.
RWTH 아헨 대학의 SLA(구조 역학 및 경량 설계 연구소)와 ITA(섬유 기술 연구소)는 광물 섬유 생산을 위한 자동 소형 방적 공장을 개발했습니다. 아폴로 및 루나 미션에서 가져온 토양 샘플을 분석한 후 표토 시뮬런트을 만들어, 거기서 17마이크로미터만큼 가는 섬유를 뽑아냈습니다.
다용도성
유리섬유 제조의 생산 시스템을 출발점으로 사용하여 연구원들은 프로세스를 단순화하고 탄소섬유강화 재료로 만든 40cm의 큐브에 포장했습니다. 그 입방체에서 월석은 섭씨 1,450도의 온도에서 유리로 녹을 것입니다. 녹은 유리는 용광로 바닥에 있는 노즐을 통해 인출되어 연속 섬유를 형성합니다. 마지막으로 연속 섬유가 스풀에 감깁니다. iBlock은 시간당 최대 180km의 섬유 재료를 생산할 수 있어야 합니다.
기존의 방적 공정은 중력과 기압의 영향을 받습니다. 이것이 달의 조건에 적응하는 데 어려움이 있는 지점입니다. 더 약한 중력 외에도 플랜트 개념 설계 시 극심한 온도 변동도 고려했습니다.
표토에서 얻은 유리섬유는 달 기지 건설에서 매우 다양하게 사용될 것입니다. 이러한 섬유는 콘크리트와 미네랄 울 또는 섬유로 만든 섬유강화 구조물을 사용할 수 있으며, 이러한 구조물은 결과적으로 의류, 의료 장비, 로프 및 케이블 제조에 사용할 수 있습니다. 양모 소재와 부직포는 필터, 열 및 방음, 방사선 차폐를 생산하는 데 사용됩니다. 달 섬유로 만든 물질에서 식물을 재배할 계획도 있습니다.
시스템으로 확장 가능
무게가 17kg에 불과한 큐브는 시스템 또는 작은 공장을 형성하도록 확장될 수 있습니다. 인터페이스를 통해 상호 작용하는 여러 장치가 다양한 기능을 수행합니다. 독일항공우주센터(TLR)에서 수행한 달 기지 건설 연구에서 이 달 섬유는 핵심 구성 요소였습니다.
MoonFibre 팀은 2020년 7월, 루체른에서 개최된, 스위스우주센터가 조직한 ESA 프로젝트 IGLUNA에서 우승한 3개 학생 팀 중 하나였습니다. 아무튼, 와인더와 스레드 가이드는 브러시리스 EC 45 플랫 및 EC 20 플랫 모터(후자는 확장된 유성 기어헤드 장착)에 의해 구동됩니다. 높이 조정은 브러시 DCX 19 S 모터, 낮은 백래시 유성 기어헤드 및 위치 제어용 ENX 증분 엔코더로 구성된 다른 액추에이터를 사용하여 수행됩니다.
Young Engineers Program
맥슨은 Young Engineers Program(YEP)을 통해 제품을 할인하여 공급하고 기술적 자문을 제공하며 혁신적인 프로젝트를 지원합니다.