Faire à peu près n’importe quoi dans l’espace coûte cher, mais un groupe de scientifiques du MIT a trouvé un moyen de réduire certains coûts – et peut-être d’aider à accélérer la recherche sur le changement climatique. L’équipe a développé ce que le MIT a déclaré être les premiers capteurs à plasma imprimés en 3D à utiliser dans les satellites. Les capteurs peuvent détecter la composition chimique et la distribution de l’énergie ionique dans le plasma de la haute atmosphère.
Les chercheurs ont utilisé un matériau vitrocéramique imprimable appelé Vitrolite pour fabriquer les capteurs, également connus sous le nom d’analyseurs de potentiel retardateur (RPA). On dit qu’il est plus durable que d’autres matériaux couramment utilisés dans les capteurs, tels que les revêtements à couche mince et le silicium. En utilisant une méthode d’impression 3D, l’équipe a créé des capteurs aux formes complexes qui, selon le MIT, peuvent « résister aux fortes variations de température qu’un vaisseau spatial rencontrerait en orbite terrestre inférieure ». La vitrolite peut supporter des températures allant jusqu’à 800 degrés Celsius sans fondre, tandis que les polymères utilisés dans d’autres RPA commencent à se décomposer à 400 degrés Celsius.
Cela signifie que ces capteurs pourraient bien convenir aux cubesats à faible coût. Lorsqu’ils sont utilisés sur des satellites en orbite, les RPA peuvent effectuer des analyses chimiques et mesurer l’énergie, ce qui peut aider aux prévisions météorologiques et à la surveillance du changement climatique.
Les scientifiques affirment que les capteurs fonctionnent aussi bien que des dispositifs similaires qui utilisent des semi-conducteurs et sont fabriqués dans une salle blanche. L’assemblage des RPA dans une salle blanche est un processus coûteux qui peut prendre plusieurs semaines. Les fabriquer avec des imprimantes 3D et la découpe au laser ne prend que quelques jours et coûte « des dizaines de dollars ».
Luis Fernando Velásquez-García, scientifique principal des laboratoires de technologie des microsystèmes du MIT et auteur principal d’un article sur les capteurs, voit déjà des améliorations à apporter. Il souhaite réduire l’épaisseur des couches ou la taille des pixels de la cuve vitrocéramique de polymérisation dans l’espoir de créer des dispositifs plus complexes et plus précis. Il y a aussi la conviction que « la fabrication entièrement additive des capteurs les rendrait compatibles avec la fabrication dans l’espace ».
La NASA travaille sur l’impression 3D depuis l’espace depuis plusieurs années. Il a imprimé des clés sur la Station spatiale internationale. Dès 2024, la NASA prévoit de lancer un vaisseau spatial de démonstration capable de construire, d’assembler et de déployer un générateur solaire de substitution pour apprendre comment l’approche peut bénéficier au programme Artemis.
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