Impression 3D métal dans l’espace : un pas vers l’autonomie des missions spatiales

Les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) ont utilisé l’imprimante 3D métal de l’ESA pour forger la toute première pièce métallique fabriquée entièrement dans l’espace.

Cet exploit s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’ESA et Airbus qui vise à développer les capacités européennes en matière de fabrication spatiale. Il pourrait constituer une étape vers une plus grande autonomie pour les missions de longue durée vers la Lune, Mars et au-delà.

« Créer des pièces de rechange, des composants de construction et des outils à la demande sera essentiel pour les missions longue distance et longue durée », a déclaré Daniel Neuenschwander, directeur de l’exploration humaine et robotique à l’ESA.

Construite par Airbus, l’imprimante 3D 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 durant environ 40 heures.

Lancée au début de l’année, l’imprimante 3D métal a été installée par l’astronaute de l’ESA Andreas Mogensen dans le module Columbus de l’ISS. Et elle a maintenant produit son premier composant métallique en microgravité.

Impression 3D de métal dans l’espace

Contrairement à l’impression 3D en plastique précédemment réalisée à bord de l’ISS, ce démonstrateur montre qu’il est possible de créer des pièces durables et très résistantes dans l’espace. Cependant, imprimer du métal dans l’espace n’est pas sans défis.

Sur Terre, les imprimantes 3D métal 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 limites étroites de l’ISS. Ils ont également dû placer l’imprimante dans un coffre-fort en métal scellé, afin de garantir que l’ISS soit protégée de la chaleur extrême produite pendant l’impression du métal.

« 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 métal 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 dans l’espace

À mesure que les humains s’enfoncent 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 des ressources locales comme le régolithe lunaire pour la construction dans l’espace, 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 de longue durée.

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.

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