Mensen hebben er altijd naar gestreefd de ruimte te verkennen en hebben hiervoor een verscheidenheid aan technologieën gebruikt, waaronder 3D-printtechnologie. Hoewel het nog maar enkele decennia oud is, is het gebruik van 3D-printen in de ruimte steeds populairder geworden. 3D-printen wordt gebruikt om raketten, satellieten en andere apparaten te maken.
3D-printen gebruikt om raketten en satellieten te maken
3D-printen kan worden gebruikt om onderdelen met complexe structuren te vervaardigen, wat tot twee voordelen kan leiden: 1) ondersteunt topologie-optimalisatie volledig, en 2) kan meerdere onderdelen tot een geheel integreren, en uiteindelijk het lichtgewicht van onderdelen realiseren. Bovendien heeft 3D-printen een kostenvoordeel bij het produceren van kleine hoeveelheden onderdelen. Daarom gebruiken veel organisaties en bedrijven in de luchtvaartsector 3D-printtechnologie om onderdelen voor raketten en satellieten te produceren.
Vorig jaar heeft Airbus bijvoorbeeld 3D-radiofrequentiecomponenten (RF) geprint voor twee Eurostar Neo-satellieten en de MIT-nanosatelliet.
Het Griffin Mission One (GM1)-team van Astrobotic werkte samen met Agile Space Industries om stuwraketten voor de Griffin-maanlander in 3D te printen.
Het Spaanse bedrijf Pangea heeft een 3D-geprinte raketmotor ontworpen die 15 procent efficiënter is dan conventionele motoren.
NASA ontwerpt ook toekomstige raketten via het RAMPT-programma (Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology). Bovendien gebruiken raketbedrijven SpaceX en Relativity Space beide 3D-printtechnologie om onderdelen voor hun raketten te maken.
3D-printen van het ruimtestation
Met de huidige technologie van de mens is het vermogen om materialen de ruimte in te sturen nog steeds relatief beperkt, voornamelijk in twee opzichten: ten eerste de hoge kosten en ten tweede de beperkte belasting. Als gevolg hiervan zijn onderzoekers begonnen met het bestuderen van de mogelijkheid om verschillende onderdelen in het ruimtestation in 3D te printen. Incus en de European Space Agency (ESA) hebben bijvoorbeeld samengewerkt om het op lithografie gebaseerde metaalproductieproces van Incus te testen om te zien of het kan worden gebruikt om onderdelen op de maanbasis te maken met behulp van schroot of bestaande oppervlaktematerialen. Het Internationale Ruimtestation voert momenteel ook experimenten uit om te bepalen of bioprinttechnologie in de toekomst kan worden gebruikt.
Maan, Mars-bases
In sciencefictionfilms is het opzetten van bases op andere planeten heel eenvoudig. Maar voor mensen is het tegenwoordig nog steeds erg moeilijk om bases op de maan en Mars te bouwen. Dat is heel lastig om de bouwmaterialen zomaar naar de maan of Mars te vervoeren. Dus dachten de onderzoekers opnieuw aan 3D-printen, gebaseerd op 3D-printtechnologie, om bases op de maan of Mars te bouwen met aanwezige materialen. Er zijn tot nu toe een aantal van dergelijke projecten geweest, te beginnen met ICON's Project Olympus, dat tot doel heeft prototypes te testen en te ontwikkelen van een mogelijk toekomstig additief constructiesysteem op volledige grootte dat infrastructuur op de maan zou kunnen printen. Redwire heeft een soortgelijk idee, net als zij stuurde materiaal van het Redwire-onderzoek naar verweerde lagenprinten (RRP) naar het internationale ruimtestation om te bepalen of het mogelijk is om in 3D te printen met verweerde maanlagen, losse rotsen en aarde om on-demand habitats en manen op andere planeten te creëren. Er is meer, waaronder Marsha Design van AI SpaceFactory, dat winnaar is van de 3D Printed Habitat Challenge-, Luyten- en ESA-programma's van NASA Centennial Challenge.
3D-geprinte kleding
Een andere toepassing van 3D-printen in de ruimte is het maken van kleding die nodig is voor ruimtemissies. spaceX 3D-geprinte ruimtepakken en helmen die eenvoudig kunnen worden gerepliceerd met desktop 3D-printers. Elke helm heeft een vizier, kleppen, sloten en microfoon en de pakken voldoen aan de eisen voor de ruimtevaart. Bij het maken van dit kledingstuk is gebruik gemaakt van de FDM-methode die is gebruikt om de helmen te bedrukken, omdat het een breder scala aan geavanceerde materialen biedt, zoals PEKK.
