De eerste 3D-printer die gesmolten metaal in de ruimte gebruikt, gaat deze week naar het ISS

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

De Apollo 13-maanmissie verliep niet zoals gepland. Nadat een explosie een deel van het ruimtevaartuig had weggeblazen, probeerden de astronauten een paar dagen lang thuis te komen. Op een gegeven moment moest de bemanning dat doen om de lucht ademend te houden een omvormer in elkaar zetten voor slecht passende CO2-scrubbers met ducttape, ruimtepakonderdelen en pagina's uit een missiehandleiding.

Ze hebben de maan niet gehaald, maar Apollo 13 was een masterclass in hacken. Het was ook een grimmige herinnering aan hoe alleen astronauten zijn vanaf het moment dat hun ruimtevaartuig opstijgt. Er zijn (nog) geen bouwmarkten in de ruimte. Dus welke mooie nieuwe tools zullen de volgende generatie ruimtehackers gebruiken? De eerste 3D-printer die plastic onderdelen maakte arriveerde tien jaar geleden bij het ISS. Deze week, astronauten zullen de eerste metalen 3D-printer in ontvangst nemen. De machine zou donderdag bij het ISS moeten aankomen als onderdeel van de Cygnus NG-20 bevoorradingsmissie.

De eerste 3D-printer die metaal in de ruimte print, hier afgebeeld, is op weg naar het ISS. Beeldcredits: ESA

Gebouwd door een team onder leiding van Airbus, de printer is ongeveer zo groot als een wasmachine – klein voor 3D-printers van metaal maar groot voor ruimteverkenning – en gebruikt krachtige lasers om metaallegeringen vloeibaar te maken bij temperaturen van meer dan 1,200 graden Celsius (2,192 graden Fahrenheit). Gesmolten metaal wordt in lagen afgezet om gestaag kleine (maar hopelijk bruikbare) voorwerpen te bouwen, zoals reserveonderdelen of gereedschap.

Astronauten zullen de 3D-printer installeren in het Columbus Laboratory op het ISS, waar het team vier testprints zal maken. Vervolgens zijn ze van plan deze objecten mee naar huis te nemen en hun sterkte en integriteit te vergelijken met afdrukken die zijn gemaakt onder de zwaartekracht van de aarde. Ze hopen ook dat het experiment aantoont dat het proces – waarbij veel hogere temperaturen dan bij eerdere 3D-printers en schadelijke dampen betrokken zijn – veilig is.

“De metalen 3D-printer zal nieuwe productiemogelijkheden in de ruimte bieden, waaronder de mogelijkheid om dragende structurele onderdelen te produceren die veerkrachtiger zijn dan een plastic equivalent”, zegt Gwenaëlle Aridon, hoofdingenieur bij Airbus. zei in een persbericht. “Astronauten zullen direct gereedschap kunnen vervaardigen, zoals sleutels of montage-interfaces die verschillende onderdelen met elkaar kunnen verbinden. De flexibiliteit en snelle beschikbaarheid van 3D-printen zal de autonomie van astronauten enorm vergroten.”

Een van de vier testprints die gepland zijn voor de ISS-missie. Beeldcredits: Airbus Ruimte- en Defensie-SAS

De machine neemt bijna twee dagen per printopdracht in beslag en is bepaald geen snelheidsduivel, en de geprinte objecten zullen ruw aan de randen zijn. Na de eerste demonstratie van 3D-printen met gedeeltelijke zwaartekracht op het ISS verliep de ontwikkeling van technologieën die geschikt zijn voor orbitale productie traag. Maar zoals de ISS nadert het einde van zijn levensduur en privé ruimtestation en andere infrastructuurprojecten toenemen, zou de technologie meer toepassingen kunnen vinden.

De behoefte om artikelen op aanvraag te vervaardigen zal alleen maar toenemen naarmate we verder van huis reizen en hoe langer we daar blijven. Het ISS is relatief dichtbij – slechts een klein stukje 200 mijl boven het hoofd– maar astronauten die een meer permanente aanwezigheid verkennen en opbouwen op de maan of Mars zal alles wat kapot gaat tijdens zijn missie moeten repareren en vervangen.

Ambitieus, en zelfs nog verder, zou 3D-printen met metaal kunnen bijdragen aan de visie van ESA op een “circulaire ruimte-economie”, waarin materiaal van oude satellieten, gebruikte rakettrappen en andere infrastructuur indien nodig wordt gerecycled tot nieuwe structuren, gereedschappen en onderdelen.

Ducttape zal ongetwijfeld altijd een plaats hebben in de gereedschapskist van elke ruimtehacker, maar een paar 3D-printers om plastic en metalen onderdelen in één keer op te kloppen zullen de oorzaak zeker niet schaden.

Krediet van het beeld: NASA