Eerste in ISS 3D geprinte metalen onderdelen naar Noordwijk

De astronauten aan boord van het Internationaal Ruimte Station (ISS) hebben met succes vier metalen voorwerpen 3D geprint. Dat melden de Europese en Amerikaanse ruimtevaartorganisaties, ESA en NASA. Twee van de 3D geprinte samples zullen in het Nederlandse onderzoekscentrum van ESA verder onderzocht worden.

Het internationale ruimtestation beschikt al over 3D printers voor kunststoffen. Om in de toekomst missies te ondernemen naar planeten die verder van de aarde zijn verwijderd, is 3D metaalprinten onmisbaar. Aan bord van het ISS is nu voor het eerst aangetoond dat dit kan. ESA-astronaut Andreas Mogensen installeerde de printinstallatie eerder dit jaar in het European Drawer Rack Mark II van ESA’s Columbus-module. Het 3D printen werd  gecontroleerd door CNES vanuit het controlecentrum voor ISS.

Nieuwe metaalprinter voor in de ruimte

ESA’s technologiedemonstratiemodel is de eerste die met succes een onderdeel in metaal print onder microzwaartekrachtomstandigheden. De printer is gebouwd door Airbus en zijn partners, waarbij Cranfield University in het Verenigd Koninkrijk betrokken was bij het ontwerp van het smeltproces en de hardware van de printer, evenals de laserbron, de optiek voor de toevoer, de opslag van grondstoffen en het toevoersysteem. Als materiaal is RVS gebruikt dat met een laser is verwarmd tot 1200 graden C om het te smelten. Het team aan boord van ISS heeft enkele maanden nodig gehad om tot de juiste instellingen van de 3D printer te komen.

Mijlpaal op weg naar ruimtemissies

Daniel Neuenschwander, directeur van Human and Robotic Exploration bij ESA, noemt het succes een belangrijke mijlpaal op weg naar het creëren van productiemogelijkheden in de ruimte. “Deze prestatie maakt de weg vrij voor langeafstands- en lange-termijnmissies waarbij het maken van reserveonderdelen, constructiecomponenten en gereedschappen op aanvraag essentieel zal zijn.” Dit is met name van belang als er meer missies komen naar de Maan en naar Mars en deze missies autonomer moeten worden. Additive manufacturing aan boord van een ruimtestation maakt de missies minder afhankelijk van de aanvoer vanaf de aarde. Voor reparaties kunnen astronauten dan zelf onderdelen en tooling 3D printen. Ook in financiële zin is dit een aantrekkelijke optie.

Onderzoek bij ESTEC in Noordwijk

De vier 3D geprinte metalen onderdelen komen terug naar de waarde voor verder onderzoek naar de eigenschappen. Twee samples gaan naar Noordwijk naar het European Space and Technology Centre (ESTEC) van ESA voor verder onderzoek. Een derde product gaat naar het trainingscentrum in Keulen voor gebruik in de LUNA fabriek en het vierde voorwerp zal aan de technische universiteit van Denemarken verder onderzocht worden.

Foto: ESA / Jeanette Epps