Ready for liftoff: 3D-printet komponent i kredsløb om jorden

Da to studerende ved Syddansk Universitet - Thomas Buris Larsen og Sigrid Samsing - skulle designe en part til opsendelse i rummet, faldt valget på 3D-print. Teknologisk Institut blev involveret i processen for at sikre en præcis og pålidelig fremstilling af de studerendes design.

Danish Student CubeSat Program, også kendt som DISCO, er et uddannelsesinitiativ, der giver danske studerende mulighed for at designe, bygge og opsende satellitter.

To af de medvirkende – Thomas Buris Larsen og Sigrid Samsing fra Syddansk Universitet – påtog sig opgaven at designe en kameraholder til satellitten.

Ting, der skal i rummet, skal gerne veje så lidt som muligt. I dette tilfælde ville vi gerne have vægten ned under et fastsat mål, hvilket stiller store krav til design, materiale og fremstillingsmetode. Med de krav in mente var 3D-print det oplagte valg

- Thomas Buris Larsen, Syddansk Universitet

For at nå den ønskede vægtbesparelse blev kameraholderen topologioptimeret og fremstillet i aluminium. Denne metode fjerner alt overflødigt materiale og efterlader kun det absolut nødvendige.

- Den største fordel har dog været at kunne bruge software til at samle alle de mange komponenter i én løsning, som samtidig tager højde for kræfter i alle retninger, den ledige plads og vægt, fortæller Thomas Buris Larsen.

Til højre ses en illustration af hele satellitten. Den 3D-printede kameraholder vil blive placeret i den øverste tredje del bag de tre linser. Billede: Thomas Buris Larsen.

Forberedt på en rystetur

Efter designfasen blev komponenten udsat for omfattende test for at validere dens styrke og holdbarhed.

- Inden beslaget blev produceret, udførte vi forskellige simuleringer for at få en idé om, hvordan beslaget ville reagere. Efter produktionen udførte vi omfattende vibrationstest for at sikre, at parten kunne modstå de kræfter, den ville opleve under opsendelse, siger Thomas Buris Larsen.

Med designet og testene vel overstået er næste skridt at forberede opsendelsen af satellitten som en del af Danish Student CubeSat programmet. Opsendelsen forventes at finde sted i sommeren 2025.

Et kig ind i satellitten. Kameraholderen er den grå struktur med organiske former inde i boksen. Billede: Thomas Buris Larsen.

- Jeg er utrolig glad for vores samarbejde med Teknologisk Institut. Additiv fremstilling er blevet en standardteknik her på jorden, og nu arbejder vi på at gøre det til en standardteknik i rummet også, siger Christoffer Karoff, lektor ved Institut for Geoscience på Aarhus Universitet og leder af DISCO.

Når først satellitten er i kredsløb, vil den forblive i rummet i op til fem år. I denne periode vil den observere effekten af klimaforandringer i og omkring Grønland. Satellitten skal bl.a. måle afsmeltning af gletsjere, hvilket kan give mere præcis data om, hvor hurtigt isen forsvinder, hvilket skal bruges til at forstå stigning i havniveau og de bredere konsekvenser for Arktis-regionen.

For Teknologisk Institut har casen været særligt interessant, da den beskæftiger sig med en af de mest krævende brancher.

Det her projekt er en fantastisk mulighed for os til at vise, hvordan Teknologisk Institut kan hjælpe danskere ind i aerospace-industrien. Med et emne der tydeligt er designet til 3D-print og optimeret med styrkeberegnet topologi vil vi vise et lille udpluk af de mange fordele, som 3D-print kan tilbyde

- Andreas Aakjær Andersen, Teknologisk Institut