Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) ont utilisé l’imprimante 3D métallique de l’ESA pour forger la toute première pièce métallique fabriquée entièrement dans l’espace.
Cette réalisation fait partie d’une collaboration entre l’ESA et Airbus qui vise à développer les capacités de l’Europe dans le domaine de la fabrication spatiale. Elle pourrait marquer une étape vers une plus grande autonomie pour les missions de longue durée vers la Lune, Mars et au-delà.
"La création de pièces de rechange, de composants de construction et d’outils à la demande sera essentielle pour les missions de longue distance et de longue durée", a déclaré Daniel Neuenschwander, directeur de l’exploration humaine et robotique à l’ESA.
Construite par Airbus, l’imprimante de 180 kg peut être utilisée pour réparer ou fabriquer des outils, des interfaces de montage et des pièces mécaniques. Elle peut imprimer des pièces d’un volume de neuf centimètres de haut et cinq centimètres de large, le processus prenant environ 40 heures.
Lancée en début d’année, l’imprimante 3D métallique a été installée par l’astronaute de l’ESA Andreas Mogensen dans le module Columbus de l’ISS. Elle a maintenant produit son premier composant métallique en microgravité.
Impression 3D de métal dans l’espace
Contrairement à l’impression 3D à base de plastique précédente à bord de l’ISS, ce démonstrateur montre qu’il est possible de créer des pièces durables et très résistantes dans l’espace. Cependant, l’impression de métal dans l’espace n’est pas sans défis.
Sur Terre, les imprimantes 3D métalliques ont généralement la taille d’une petite pièce. Cependant, les ingénieurs d’Airbus ont dû réduire la taille de l’imprimante spatiale à celle d’une machine à laver pour qu’elle puisse tenir dans les espaces confinés de l’ISS. Ils ont également dû placer l’imprimante dans un boîtier hermétique ressemblant à un coffre-fort afin de protéger l’ISS de la chaleur extrême produite pendant l’impression métallique.
"La gestion de la gravité est également essentielle, c’est pourquoi nous avons choisi la technologie d’impression à base de fil. Le fil est indépendant de la gravité, contrairement au système à base de poudre, qui doit toujours tomber au sol", a déclaré Sébastien Girault, ingénieur système de l’imprimante 3D métallique chez Airbus, plus tôt cette année.
Les astronautes de l’ISS enverront le composant imprimé, ainsi que trois autres prévus, sur Terre pour analyse dans les centres techniques et les installations de recherche de l’ESA à travers l’Europe.
Autonomie spatiale
Au fur et à mesure que les humains s’aventurent plus loin dans l’espace lointain, la capacité à imprimer en 3D des outils essentiels, des pièces de rechange et même des structures entières pourrait rendre les missions de longue durée plus viables.
La NASA et l’ESA, par exemple, développent une technologie d’impression 3D qui utilise les ressources locales comme le régolithe lunaire pour la construction spatiale, réduisant ainsi la nécessité de transporter des matériaux depuis la Terre.
Des projets tels que Moonrise, dirigé par l’Agence spatiale allemande, et Olympus de la NASA visent à créer des bâtiments entiers sur la Lune et sur Mars pour une habitation spatiale à long terme.
En 2022, la NASA a attribué à la startup d’impression 3D Icon un contrat de 57 millions de dollars pour faire progresser les technologies de construction qui pourraient aider à construire des infrastructures telles que des aires d’atterrissage, des habitats et des routes sur la surface lunaire.