LA NASA ESPLORERÀ LE POSSIBILITÀ DELLA STRUTTURA LUNARE STAMPATA IN 3D CON IL LANCIO DI REDWIRE REGOLITH PRINT
 
La NASA sta lanciando una nuova serie di esperimenti scientifici sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), incluso uno studio dello specialista di sistemi spaziali mission-critical Redwire che determinerà la fattibilità della regolite di stampa 3D per la costruzione su richiesta di strutture lunari.

Lo studio Redwire Regolith Print (RRP) si dirigerà verso la ISS sulla navicella spaziale Cygnus di Northrop Grumman , il cui lancio è previsto per il 10 agosto poco prima delle 18:00 EDT. In una teleconferenza mediatica ospitata dalla NASA in vista del lancio, il Chief Technology Officer di Redwire Michael Snyder ha spiegato cosa l’azienda spera di ottenere con il progetto e cosa potrebbe significare per le future missioni di esplorazione spaziale.

“Il progetto Redwire Regolith Print è una dimostrazione tecnologica della produzione additiva in orbita che utilizza la regolite che simula il materiale di base”, ha affermato. “Questo rappresenta un passo fondamentale nello sviluppo di capacità produttive sostenibili per le superfici lunari che alla fine stabiliranno una presenza umana permanente fuori terra utilizzando le risorse disponibili con sistemi adattivi. Quindi questo è davvero eccitante per il futuro e, si spera, qualcosa del genere alla fine verrà distribuito sulla luna”.


Lo studio Redwire Regolith Print

Le agenzie spaziali nazionali come la NASA stanno continuando a cercare una presenza permanente sulla luna e su Marte e l’utilizzo delle risorse grezze disponibili in loco per costruire strutture e habitat potrebbe ridurre la quantità di materiale che le future missioni dovranno portare dalla Terra. Di conseguenza, ciò potrebbe ridurre significativamente la massa di lancio e il costo delle missioni future e fornire un metodo più sostenibile per la costruzione di alloggi e altre strutture sui corpi planetari.

Una volta installato sulla ISS, il progetto RRP cercherà di dimostrare il potenziale per la stampa 3D con materiale di base di regolite in microgravità utilizzando il dispositivo di produzione additiva Made In Space attualmente ospitato a bordo della stazione. La regolite è la roccia e il terreno sciolti che si trovano sulle superfici di corpi planetari come la Luna e lo studio spera di dimostrare la fattibilità della stampa 3D del materiale per costruire habitat su richiesta nelle future missioni di esplorazione spaziale. 

Durante il progetto, Redwire utilizzerà una materia prima composta da ossidi metallici e un legante che simula la regolite per stampare in 3D più lastre che, una volta riportate a terra, verranno formate secondo le specifiche esatte dei campioni di prova richiesti. La stampa dei campioni come lastre consentirà inoltre a Redwire di produrre il maggior numero possibile di campioni per la fase di test distruttivo. I campioni che simulano la regolite saranno stampati utilizzando una tecnica di stampa 3D basata sull’estrusione simile alla deposizione fusa.

“Per questa dimostrazione, sulla ISS verrà prodotta una serie iniziale di tre esemplari”, ha spiegato Snyder. “Ciò verrà fatto installando componenti di produzione di nuova concezione nell’impianto di produzione additiva esistente di Redwire. Una volta restituiti quei componenti o campioni, la NASA testerà le proprietà del materiale delle stampe eseguendo test distruttivi”.

 
L’hardware per il dispositivo di produzione additiva Made In Space è stato sviluppato in collaborazione con il Marshall Space Flight Center della NASA ed è stato creato per identificare e testare la metodologia per la produzione regolare negli Stati Uniti su una superficie lunare per supportare il programma Artemis della NASA . Una fase chiave del piano Artemis della NASA è creare infrastrutture lunari per future missioni di esplorazione sulla superficie, che saranno fondamentali per la presenza sostenibile dell’umanità sulla luna e oltre, ha affermato Snyder. 

“Il carico utile è praticamente una testa di produzione che viene inserita nel nostro impianto di produzione additiva esistente sulla ISS”, ha aggiunto. “Dal 2016, abbiamo prodotto oltre 200 strumenti per questo, quindi questa è fondamentalmente una nuova testa di deposizione e una nuova lastra di deposizione su cui stamperemo. Siamo davvero entusiasti di questo perché è la prima volta che testiamo una nuova tecnica di produzione in microgravità”.

Redwire collabora da tempo con il Marshall Space Flight Center della NASA al progetto, avendo preso parte al primo round della 3D Printed Habitat Centennial Challenge. La sfida multifase mirava a far progredire la tecnologia di costruzione necessaria per creare soluzioni abitative sostenibili per la Terra e oltre, ed è stata l’origine del materiale di simulazione della regolite di Redwire. 

Una volta restituiti alla Terra, i campioni di regolite stampati in 3D verranno analizzati e confrontati con i campioni prodotti in una struttura a terra prima del lancio. Il confronto dei campioni aiuterà Redwire a convalidare che il processo di stampa funziona a livelli di gravità inferiori a quelli sulla Terra.

“La capacità è già stata dimostrata sulla Terra, ma richiede un’ulteriore convalida nell’ambiente spaziale”, ha affermato Snyder. “Operare sia a terra che in microgravità aumenterà la competenza nel processo per l’uso su corpi planetari con campi gravitazionali, inclusi la Luna e Marte. La dimostrazione della stampa della regolite sarà il primo test in assoluto di produzione di regolite simulare materie prime nello spazio.

Lo studio RRP sarà lanciato sulla 16a missione di servizi di rifornimento commerciale di Northrop Grumman il 10 agosto dalla Wallops Flight Facility della NASA in Virginia. Altri esperimenti e forniture lanciati alla ISS includono tessuti ingegnerizzati per studiare la perdita muscolare, la muffa melmosa, un esperimento di ebollizione e condensazione e sistemi di protezione termica, tra le altre cose. 

La produzione additiva sta suscitando un crescente interesse da parte di più agenzie spaziali nazionali mentre cercano di stabilire una presenza permanente sulla luna.

Ad esempio, la società di costruzioni texana ICON ha ottenuto un contratto dalla NASA per lo sviluppo di un prototipo di stampante 3D fuori dal mondo . Come parte del progetto, il team sta lavorando alla fabbricazione di strutture spaziali utilizzando solo la regolite lunare.

La stampa 3D con regolite lunare a gravità zero è stata esplorata anche dagli scienziati dell’Università tecnica di Braunschweig e del Laser Zentrum Hannover , in un progetto intitolato “MOONRISE”. Gli scienziati hanno ideato un laser personalizzato che, con ulteriori attività di ricerca e sviluppo, potrebbe costituire la base di un rover lunare pronto per il volo, consentendo agli astronauti di creare strutture economiche a lungo termine sulla luna.

Altrove, l’agenzia spaziale russa Roscosmos ha confermato il suo sostegno alle missioni a lungo termine mediante strutture di stampa 3D realizzate con materiale in loco e la National Space Administration cinese ha rivelato i propri piani per stampare in 3D una base sulla Luna .

 

jsc2021e031160 (7/22/2021) — The Redwire Regolith Print facility suite, consisting of Redwire’s Additive Manufacturing Facility, and the print heads, plates and lunar regolith simulant feedstock that will be launching to the International Space Station. Photo courtesy of Redwire Space.

Di Fantasy

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