La première imprimante 3D métallique utilisée dans l’espace est en route vers la Station spatiale internationale. La mission de ravitaillement Cygnus NG-20, qui transporte l’imprimante de 180 kg (397 livres), a été lancée mardi et devrait arriver à l’ISS jeudi.
L’astronaute Andreas Mogensen installera l’imprimante développée par Airbus pour l’Agence spatiale européenne. La machine sera alors contrôlée et surveillée depuis la Terre.
Des imprimantes 3D à base de polymères ont été utilisées sur l’ISS dans le passé, mais l’impression 3D métallique en orbite poserait un défi plus délicat. La machine utilisera une forme d’acier inoxydable souvent utilisée pour le traitement de l’eau et les implants médicaux en raison de sa résistance à la corrosion.
Une fois le fil d’acier inoxydable poussé dans la zone d’impression, l’imprimante le fait fondre avec un laser considéré comme un million de fois plus puissant qu’un pointeur laser classique. L’imprimante ajoute ensuite le métal fondu à l’impression.
Le point de fusion du métal est d’environ 1 400°C et l’imprimante fonctionnera dans une boîte complètement hermétique. Avant que l’imprimante puisse fonctionner, elle doit évacuer son oxygène dans l’espace et remplacer son atmosphère par de l’azote. Sinon, le métal fondu s’oxyderait lorsqu’il serait exposé à l’oxygène.
Compte tenu des températures plus élevées utilisées par rapport à une imprimante 3D en plastique (qui chauffe jusqu’à environ 200°C), « la sécurité de l’équipage et de la Station elle-même doit être assurée, tandis que les possibilités de maintenance sont également très limitées », a déclaré le responsable technique de l’ESA. » a déclaré Rob Postema sur le site Internet de l’agence. « En cas de succès, la résistance, la conductivité et la rigidité du métal porteraient le potentiel de l’impression 3D dans l’espace vers de nouveaux sommets. »
Quatre tirages tests sont prévus. L’imprimante reproduira des impressions de référence qui ont été créées sur Terre. Les deux versions seront comparées pour aider les scientifiques à comprendre en quoi la qualité et les performances d’impression diffèrent dans l’espace. Même si chaque impression pèsera moins de 250 g (8,8 onces) et sera plus petite qu’une canette de soda, il faudra entre deux et quatre semaines à l’imprimeur pour créer chacune d’elles. L’imprimante ne fonctionnera que quatre heures par jour au maximum, car ses ventilateurs et son moteur sont assez bruyants et l’ISS est réglementée en matière de bruit.
Si l’expérience se déroule bien, elle permettra aux astronautes et aux agences spatiales d’imprimer les outils ou les pièces nécessaires sans avoir à envoyer les articles dans des missions de réapprovisionnement. L’impression 3D métal pourrait également aider à la construction d’une base lunaire à partir de matériaux recyclés ou de régolithe transformé (sol et roche lunaire). Cela peut également être utile pour les missions sur Mars.