Boîtier d’expérimentation de rayonnement Antero 840CN03 FDM avec couvercle rouge UTLEM 9085 « Remove Before Flight » pour protéger les échantillons de test pendant le transport et l’installation (crédits photo : Stratasys)
Comme en témoigne son utilisation croissante dans le secteur aérospatial, la fabrication additive s’est adaptée à tous les éléments. Récemment, le géant de l’impression 3D polymère Stratasys a annoncé qu’il fournirait des matériaux imprimés en 3D pour une prochaine mission lunaire. Dès 2025, des expériences seront menées par la NASA pour évaluer comment les conditions extrêmes rencontrées à la surface de la Lune influencent le comportement des matériaux imprimés en 3D. L’Agence spatiale américaine, comme de nombreux autres acteurs du spatial, étudie les capacités de l’impression 3D, qui apparaît comme l’une des meilleures solutions pour réduire les coûts des missions spatiales en produisant in situ les équipements nécessaires aux astronautes.
On apprend que les expériences ciblées font partie de la première mission d’évaluation des sciences et technologies spatiales de Aegis Aerospace, Inc. (SSTEF-1). SSTEF est un service de tests spatiaux développé par Aegis Aerospace à Houston, au Texas, dans le cadre du programme Tipping Point de la NASA, pour fournir des services de R&D sur la surface lunaire. Le projet SSTEF-1 se concentre sur le développement technologique des infrastructures et des capacités spatiales pour la Lune et l’espace proche de la Terre.
Pour cette mission lunaire, Stratasys fournira des échantillons imprimés en 3D qui seront livrés par un atterrisseur sans pilote dans une structure de support Stratasys imprimée en 3D en thermoplastique ULTEM™ 9085, un matériau également couramment utilisé dans les intérieurs d’avions commerciaux.
Trois matériaux feront l’objet de deux expérimentations différentes réalisées par Northrop Grumman. Ils devront résister aux conditions extrêmes de la Lune, dont un niveau de rayonnement environ 200 fois supérieur à celui observé sur Terre, ainsi qu’à des variations de température entre 150 et -150°C selon son exposition au soleil.
« La fabrication additive est une technologie importante pour les missions spatiales où chaque once de poids compte et où des performances élevées sont essentielles »
La première expérience évaluera les performances d’un échantillon de pièce réalisé avec le filament Antero® 800NA FDM® de Stratasys rempli de tungstène. Détaille qu’Antero 800NA est un thermoplastique à base de PEKK haute performance avec d’excellentes propriétés mécaniques, une résistance chimique et de faibles caractéristiques de dégazage. L’ajout de tungstène vise à assurer une protection contre les rayonnements nocifs tels que les rayons gamma ou les rayons X.
La deuxième expérience sera passive, et permettra de voir comment les matériaux imprimés en 3D se comportent dans l’espace. Cela se concentrera sur le filament Antéro 840CN03 FDM, qui possède des propriétés ESD, c’est-à-dire antistatiques, pour une utilisation avec l’électronique. En 2018, ce matériau avait déjà été utilisé sur le vaisseau spatial Orionnotamment pour créer une trappe de réception.
L’expérience comprendra également un nouveau photopolymère ESD fabriqué par Henkel, partenaire de Stratasys, destiné à être utilisé avec des imprimantes 3D. Origine® One de Stratasys et conçu pour les environnements à haute température. Cette expérience soumettra des échantillons de matériaux imprimés en 3D à la poussière lunaire, à une basse pression pouvant entraîner un dégazage et aux variations rapides de température résultant de l’absence pratiquement d’atmosphère sur la Lune.
“ La fabrication additive est une technologie importante pour les missions spatiales où chaque once de poids compte et où des performances élevées sont essentielles. », explique Rich Garrity, directeur des affaires industrielles avant de conclure : « Cet ensemble d’expériences nous aidera à comprendre comment tirer pleinement parti de l’impression 3D pour assurer la sécurité des personnes et des équipements lors de nos voyages vers la Lune et au-delà. »
Plus tôt cette année, le fabricant français d’imprimantes 3D métal AddUp a envoyé son imprimante 3D métal à la Station spatiale internationale. Réalisée dans le cadre du projet Metal3D, celle-ci vise à étudier la qualité des pièces métalliques imprimées dans l’espace.
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