Impression 3D de pièces métalliques sur la Lune : avancées dans la fabrication lunaire

Jun 24, 2023

La fabrication additive, également connue sous le nom d’impression 3D, gagne régulièrement du terrain dans diverses industries à mesure que la technologie continue de s’améliorer. L’un des domaines dans lesquels ce potentiel présente un grand potentiel est celui de l’exploration spatiale, en particulier pour les efforts d’utilisation des ressources in situ (ISRU). L'Agence spatiale européenne (ESA) soutient la recherche dans ce domaine, en finançant les travaux de la société autrichienne Incus pour développer une solution d'impression 3D capable d'imprimer des pièces métalliques sur la Lune.

Le processus de fabrication du métal à partir du minerai lunaire prend du temps et de l’énergie, ce qui n’est pas réalisable dans les premiers scénarios d’exploration lunaire. Le recyclage du métal existant est une approche plus simple. Incus utilise une technique appelée fabrication de métaux basée sur la lithographie (LMM), qui consiste à combiner une poudre métallique avec un liant et à durcir le mélange à l'aide de lumière ultraviolette. Le mélange obtenu est ensuite fritté pour créer des pièces métalliques complètes, minimisant ainsi les déchets par rapport aux processus de fabrication soustractifs traditionnels.

Cependant, la poussière lunaire pose un défi à ce processus. La poussière lunaire est connue pour son caractère collant et peut interférer avec le durcissement et la liaison des pièces métalliques imprimées. Cela devient particulièrement problématique pour les projets de recyclage qui utilisent du métal provenant de rovers et de panneaux solaires, car ils sont exposés à la poussière lunaire pendant de longues périodes. Il n’est pas pratique de nettoyer soigneusement ces composants avant de les recycler. Incus a mené des recherches sponsorisées par l'ESA, en utilisant du titane neuf et recyclé mélangé à différents pourcentages de poussière lunaire pour évaluer l'impact sur le processus d'impression.

Étonnamment, les résultats ont été positifs. Alors que des concentrations élevées de poudre de poussière lunaire affectaient la viscosité des pièces imprimées, l'ajustement du rapport liant/poudre garantissait que les pièces répondaient aux normes de porosité requises. Cependant, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour explorer l’impression d’autres types de matériaux, tels que le fer/l’acier, et pour déterminer si des concentrations plus élevées de poussière lunaire nécessitent des processus de filtration supplémentaires pour le recyclage. L'ESA a l'intention de continuer à soutenir Incus et ses partenaires pour faire progresser davantage les capacités de fabrication lunaire.

Ces progrès dans l’impression 3D de pièces métalliques sur la Lune ont des implications significatives pour les futures missions spatiales et l’établissement de bases lunaires. En utilisant les ressources locales et en réduisant leur dépendance à l’égard des approvisionnements terrestres, les agences spatiales peuvent améliorer la durabilité et l’autosuffisance dans l’exploration spatiale.