La stampa 3D spaziale: la nuova frontiera dell’esplorazione e della
vita nello spazio
Lo spazio è sempre stato la sfida finale per l'umanità, e oggi la stampa 3D sta giocando un ruolo cruciale nell'espansione dell'uomo oltre la Terra. Dalla produzione di componenti per razzi alla stampa di parti in condizioni di gravità zero, la stampa 3D sta trasformando il settore aerospaziale, abbattendo i costi e ottimizzando le risorse in ambienti estremi. Agenzie spaziali come NASA e ESA hanno già adottato la stampa 3D nelle loro missioni e stanno esplorando sempre più applicazioni futuristiche, come la stampa di cibo e tessuti biologici per missioni di lunga durata.
Alcune attuali applicazioni della stampa 3D e tecnologie in fase di sviluppo nello spazio - PARTE 1
Refabricator, il riciclatore 3D della NASA per la stazione spaziale: Nel 2019, la NASA ha installato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) il Refabricator, un dispositivo innovativo che unisce riciclaggio e stampa 3D in un'unica macchina delle dimensioni di un mini-frigorifero. Questo strumento trasforma rifiuti plastici di varie forme in nuovo materiale per stampanti 3D, permettendo agli astronauti di produrre utensili e componenti direttamente nello spazio. Sviluppato da Tethers Unlimited Inc. con il supporto del programma Small Business Innovation Research (SBIR) della NASA, il Refabricator rappresenta un passo importante verso la sostenibilità nelle missioni spaziali di lunga durata, riducendo la necessità di rifornimenti dalla Terra. Il progetto è parte integrante della strategia della NASA per l'In-Space Manufacturing (ISM), mirata a rendere le missioni future più autonome ed efficienti.
Imperial, la stampante 3D dell'ESA che supera i limiti dello spazio: L'ESA ha sviluppato IMPERIAL, una stampante 3D innovativa progettata per la produzione nello spazio, capace di creare oggetti più grandi del proprio volume grazie a un nastro trasportatore riscaldato. Questa tecnologia consente la stampa continua di componenti di grandi dimensioni in microgravità, superando le restrizioni delle stampanti tradizionali. IMPERIAL può utilizzare polimeri ad alte prestazioni come PEI, PEEK e PEKK, ideali per realizzare strumenti, parti di satelliti e strutture resistenti alle condizioni spaziali. Il progetto, frutto della collaborazione tra OHB System AG, Azimut Space, Athlone Institute of Technology e BEEVERYCREATIVE, ha completato con successo il prototipo terrestre e si prepara per i test in orbita sulla Stazione Spaziale Internazionale. Questa innovazione rappresenta un passo significativo verso l'autonomia e la sostenibilità delle missioni spaziali di lunga durata, riducendo la dipendenza dai rifornimenti terrestri e aprendo nuove possibilità per la produzione in situ nello spazio.
Comunicazioni spaziali a basso costo: Nel 2024 la NASA ha progettato e testato un’antenna stampata in 3D con l’obiettivo di creare una soluzione economica per trasmettere dati scientifici verso la Terra. L’antenna, un dipolo magneto-elettrico, è stata realizzata in soli tre mesi dal team della Near Space Network e dal Goddard Space Flight Center, utilizzando un polimero ceramico conduttivo stampato con tecnologie avanzate. Dopo la produzione, l’antenna è stata testata nella camera anecoica del centro Goddard, uno spazio che simula il silenzio elettromagnetico dello spazio. Successivamente, sono stati eseguiti test sul campo presso il Columbia Scientific Balloon Facility in Texas, dove l’antenna è stata montata su una scala e confrontata con una standard per verificarne le prestazioni. Durante il volo, l’antenna ha raggiunto i 30.000 metri di quota, resistendo alle condizioni ambientali estreme. L’esperimento ha confermato che la stampa 3D consente di creare antenne ad alte prestazioni in tempi rapidi, con un notevole risparmio sui costi. Questa innovazione apre nuove possibilità per missioni scientifiche ed esplorative, grazie alla flessibilità e velocità offerte dalla prototipazione rapida.
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