Stampa 3D in Microgravità: Una Nuova Frontiera per l’Esplorazione Spaziale
La West Virginia University sta conducendo studi innovativi sulla stampa 3D in condizioni di microgravità, gettando le basi per il futuro dell’esplorazione e colonizzazione spaziale.
Il Futuro dell’Habitat Spaziale Iniziative a lungo termine, come le missioni spaziali prolungate o l’insediamento sulla Luna e Marte, richiedono strumenti e materiali essenziali prodotti in loco, anziché spediti dalla Terra. Secondo il team di ricerca sulla microgravità della WVU, la soluzione risiede nella stampa 3D.
Il team ha focalizzato i suoi sforzi sull’influenza della microgravità sulla stampa 3D di schiuma di titanio, un materiale che ha promettenti usi, dalla protezione dai raggi UV alla purificazione dell’acqua. I risultati sono stati pubblicati su ACS Applied Materials and Interfaces.
Jacob Cordonier, studente di dottorato alla WVU e principale autore dello studio, sottolinea l’importanza della stampa 3D per l’abitazione spaziale. “Con risorse limitate a disposizione in uno spazio confinato, la stampa 3D offre la soluzione ideale per produrre ciò che è necessario, minimizzando gli sprechi. Abbiamo esplorato la capacità della schiuma di biossido di titanio di proteggere dalle radiazioni UV nello spazio e di purificare l’acqua”, ha detto.
Dettagli dell’Esperimento Il team ha osservato variazioni nella stampa 3D sotto condizioni di microgravità rispetto alla gravità terrestre, analizzando in particolare la formazione della schiuma di titanio. Adattando variabili come velocità di stampa e pressione di estrusione, hanno cercato di capire come ottimizzare il processo di stampa in microgravità.
Il Prof. Konstantinos Sierros, che guida la ricerca sulla schiuma di titanio dal 2016, evidenzia l’importanza dell’uso di risorse in loco per le missioni spaziali. Sierros spiega che estrarrre risorse dalla Luna per produrre attrezzature può essere una soluzione sostenibile, dato l’elevato costo e le limitate possibilità di trasporto di materiali nello spazio.
Protezione dai Raggi UV e Purificazione dell’Acqua La schiuma di titanio ha dimostrato di bloccare efficacemente la luce UV, essenziale per la sicurezza degli astronauti e delle apparecchiature spaziali. Ha anche mostrato proprietà fotocatalitiche, potenzialmente utili per purificare aria e acqua nello spazio.
Ross O’Hara e Renee Garneau sono tra gli studenti che hanno partecipato attivamente alla ricerca. Garneau spera che la loro stampante 3D, progettata per essere compatta, possa un giorno raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale, offrendo opportunità di ricerca ancora più estese.
Concludendo, Sierros afferma: “L’integrazione degli studenti nella ricerca sin dall’inizio ha portato a risultati promettenti. Questi studi non solo potenziano le carriere degli studenti, ma aprono anche nuove frontiere per l’esplorazione spaziale.”
Titolo di Riferimento Schiuma di Titania in Microgravità: Applicazioni Fotocatalitiche per l’Esplorazione Spaziale.
Consentendo la produzione a basso consumo di apparecchiature in grado di purificare l’acqua e fornire protezione UV, il lavoro di Garneau potrebbe consentire missioni estese nello spazio profondo.
CREDITO
(Foto WVU/Brian Persinger)