Come la stampa 3D nello spazio aiuterà a mettere un milione di persone su Marte Mar

il ribelle nella segale

Menzionando le missioni spaziali, ciò che potrebbe venire in mente per la prima volta sono razzi, astronavi in ​​viaggio verso un altro pianeta o astronauti che camminano nel nero del vuoto in tute spaziali grasse. Tutte queste cose sono fatte sulla Terra, ma sia per comodità che per viaggi a lungo raggio, costruendo cose nel lo spazio è un aspetto sempre più importante dei viaggi spaziali.

Se vogliamo colonizzare Marte, dobbiamo assolutamente avere la capacità di produrre lì e idealmente utilizzando materiali locali, Andrew Rush, presidente di Made In Space, Inc., una startup di Jacksonville, in Florida, specializzata nella stampa 3D nello spazio, dice all'Osservatore.

Made In Space è la prima azienda a produrre con successo un oggetto in un ambiente fuori dalla Terra. Nel 2016, la NASA ha commissionato Made In Space installare una stampante 3D permanente sulla Stazione Spaziale Internazionale per produrre strumenti, attrezzature e tutto ciò di cui gli astronauti potrebbero aver bisogno a bordo.

In una recente intervista con Braganca, Rush ha analizzato l'intrigante scienza della produzione inambienti di microgravità e perché questa tecnologia è fondamentale nella ricerca della razza umana per l'industrializzazione interplanetaria.

In che modo la stampa 3D nello spazio è diversa dalla stampa 3D sulla Terra?

L'obiettivo finale è lo stesso, ovvero costruire cose in tempo reale per soddisfare le esigenze degli utenti. La più grande differenza nello spazio è che non abbiamo il vantaggio della gravità per aiutarci a mettere le cose dove vogliamo metterle, quindi dobbiamo fare affidamento su altre forze per depositare il materiale.

Inoltre, in un ambiente a gravità zero, non abbiamo alcuna convezione naturale come le correnti d'aria che si muovono naturalmente per aiutare il raffreddamento. Quindi dobbiamo integrare il controllo termico nel sistema di stampa 3D per mantenere calde le parti calde e fresche le parti fredde.

Fondamentalmente stai creando un ambiente simile alla Terra all'interno della macchina da stampa 3D.

Sì. Questo è un buon modo per dirlo.

Una delle cose grandiose della produzione in microgravità, tuttavia, è che possiamo effettivamente realizzare strutture che non lo farebberoessere in grado di sostenere la propria massa se fossero sulla Terra. Questo ci permette di fare cose davvero interessanti.Ad esempio, possiamo creare una struttura simile a una ragnatela che può contenere e stabilizzare il proprio peso nello spazio. Ma se lo appoggiassi a terra, crollerebbe sotto il peso della sua stessa massa.

Con la stampa 3D, possiamo creare direttamente quel tipo di oggetti nello spazio invece di farlo sulla Terra e poi lanciarlo nello spazio.

Quanto è grande il dispositivo che è attualmente sulla stazione spaziale?

Ha le dimensioni di un forno a microonde decente. Ma in realtà, la dimensione delle nostre stampanti dipende da ciò che deve essere stampato e dalla quantità di spazio disponibile. Abbiamo alcune stampanti che possono creare strutture molto più grandi delle stampanti stesse. Possono operare al di fuori della ISS nel vuoto dello spazio.

Che tipo di oggetti ha realizzato quella stampante? E di cosa sono fatti?

Ha realizzato un'ampia varietà di cose, come cricchetti che possono essere usati per modificare le cose, coperture per radiazioni per diversi esperimenti scientifici e arte progettata dagli studenti.

In questo momento, abbiamo tre materiali sulla stazione spaziale. Abbiamo acrilonitrile butadiene stirene (ABS), che è un po' come la plastica Lego e un materiale comune utilizzato anche nelle stampanti 3D sulla Terra. Quindi, abbiamo un hpolietilene ad alta densità (HDPE) che è una plastica più flessibile e sicura per gli alimenti. Il polietilene è anche ciò di cui sono fatte le brocche del latte. Poi, abbiamo anche un polieterimmide/policarbonato (PEI/PC), che è un polimero di grado aerospaziale che produce materiali più forti e più resistenti al calore.Può effettivamente mantenere la forza nel vuoto e in un ambiente a bassa temperatura nello spazio.

Puoi fare un esempio di come la stampa 3D può essere utilizzata nelle future missioni spaziali, come la colonizzazione di Marte?

La chiave per colonizzare ovunque è portare strumenti e vivere dei frutti della terra.Se vogliamo colonizzare Marte, dobbiamo assolutamente avere la capacità di produrre lì e, idealmente, di utilizzare materiali locali.Quello che abbiamo fatto nello spazio negli ultimi anni è lo sviluppo di tecnologie di produzione in grado di funzionare al di fuori della Terra. Quando ci sposteremo su Marte, le versioni più grandi di queste stampanti 3D potranno essere utilizzate per gettare le basi e costruire lì il nostro habitat.

Parlando della colonizzazione di Marte, Elon Musk ha affermato di voler inviare un milione di persone su Marte entro il 2050. Pensi che sia una linea temporale realistica?

Penso che il 2050 sia un obiettivo realistico. Sono molto entusiasta di riportare gli umani sulla luna in questo decennio. Penso che una volta tornati sulla luna, sia realistico dire che Marte sarà alla nostra portata tra altri 10 anni.

Made In Space è stata la prima azienda a inviare una stampante 3D alla ISS (nel 2016). Come si è evoluta la stampa 3D nello spazio negli ultimi quattro anni? Hai avuto concorrenti importanti?

Abbiamo avuto qualche competizione governativa. La stampa 3D è un grande interesse per l'Agenzia spaziale europea (ESA). La Russia ha fatto alcuni esperimenti in questo settore. Così ha la Cina. E abbiamo visto anche altre aziende negli Stati Uniti che sono molto interessate.

In che modo il COVID-19 ha influenzato la tua azienda, che si tratti di ricerca e sviluppo o di aspetti commerciali?

Il COVID-19 ha ovviamente sconvolto ogni aspetto della nostra vita personale e professionale. Non ne siamo affatto immuni. Siamo stati straordinariamente fortunati ad avere clienti, in particolare la NASA.

Abbiamo fatto del nostro meglio per assicurarci di continuare a realizzare le nostre visioni, nel modo più sicuro possibile per il nostro team e le altre organizzazioni con cui lavoriamo.