NASAは、ISSおよび潜在的には他の宇宙環境での実装に向け、非破壊評価（NDE）および積層造形のin-situプロセス監視を含む革新的な材料検査ソリューションを求めている。ソリューションは、ワイヤ＋アーク積層造形やバウンドメタルデポジションによって製造された部品を、操作や解釈に必要な乗組員の相互作用を最小限に抑えながら検査できるものでなければならない。検査は、表面（外部）欠陥および／または体積（内部）欠陥を特徴付け、ISSで製造された部品の認証を可能にする必要がある。
背景
NASAの宇宙空間製造プロジェクトは、”Make It, Don’t Take It “を信条としている。打ち上げ質量が1kg増えるごとに高いコストと技術的な課題が発生するため、貨物補給の機会が制限される将来の長期ミッションでは、ロジスティクスに必要な打ち上げ質量を減らすことが極めて重要である。宇宙でのオンデマンド製造は、ミッションの成功を確実にするために予備部品を打ち上げる必要性を減らすことができる。現在、帰還ミッションで「ゴミの足跡」として廃棄されている梱包材や退役部品は、意図的に新しい原料にリサイクルできるように設計されていれば、再利用することができる。原位置での資源利用は、地球外物質の収集、準備、製造における利用を可能にする。宇宙環境で機能的な部品を製造する中核となるのは、部品の品質を非破壊で評価する必要性である。非破壊評価（NDE）には、完成部品の亀裂、空洞、異物混入などの欠陥を選別するための表面および体積検査が含まれる。
制約条件
必須
- クルーのいる環境で安全に使用できること。
- 異常の大きさと位置に関する定量的な情報が得られること。
- 複雑な形状を持ち、あらゆる寸法で6インチまでの部品を検査できなければならない。
- 金属部品の検査は認証取得に関心が高いが、ポリマーの検査も考慮される。
希望
- 付加製造部品の外表面と内部容積を100％検査できることが理想的な結果である。
- 空間分解能は0.01インチ以下が望ましい。
- 特定された技術はすべて、ISSエクスプレスラックのサイズ、重量、電力要件に適合していなければならない。
- NDE技術のスケーラビリティは、検査技術の使用から恩恵を受ける大規模な構造物を含む他のアプリケーションが潜在的に宇宙環境または月や惑星の表面にも存在するため、考慮されるべきである。
自動化された非接触方式が望ましい。これらの方法は、作業員の時間と訓練を最小限に抑え、遠隔またはクローズドループでの解釈と意思決定を可能にし、部品表面への影響や洗浄を必要としない。
可能な解決策
これらに限定されない：
- 目視、熱、音響、超音波、電磁気検査を含む、その場でのプロセス監視方法。
- X線コンピュータ断層撮影（CT）。
- コンピュータ・ビジョン／人工知能。
関連技術ニーズ
ペプシコが求めるもの：プロトタイプのモデリングに3Dプリンティングを活用
Photo Credit: Additive Manufacturing byIan Rahmadi KurniawanfromNoun Project&Kyle Gregory DevarasonUnsplash
