La stampa 3D, o produzione additiva, è oggi in grado di realizzare una vasta gamma di manufatti anche in ambienti estremi. Tranne che nello spazio, dove l’assenza di gravità rende difficile il controllo dei materiali durante il processo di stampa. Fortunatamente, i ricercatori dell’Università di Glasgow hanno trovano una soluzione a questo problema: una nuova tecnologia che potrebbe, in futuro, rendere possibile la produzione di pezzi di ricambio per veicoli spaziali (e molto altro) direttamente nel vuoto cosmico.
Da Glasgow un nuovo dispositivo per la stampa 3D nello spazio
Un prototipo di stampante 3D progettato specificamente per l’utilizzo negli ambienti spaziali. Questa è l’ultima tecnologia brevettata dal professor Gilles Bailet e dal suo team presso la James Watt School of Engineering (Università di Glasgow), che potrebbe rivoluzionare il modo in cui costruiamo e manuteniamo i veicoli spaziali, riducendo i costi, i rischi e l’impatto ambientale delle missioni spaziali.
Ad oggi, come precisa il professor Bailet, “tutto ciò che gira intorno all’orbita terrestre è costruito sulla superficie e inviato nello spazio su razzi. [Queste strutture] hanno massa e volumi strettamente limitati e possono scuotersi durante il lancio […] distruggendo il costoso carico nel processo. Se invece potessimo costruire strutture su richiesta nello spazio, saremmo liberati da queste restrizioni di carico utile. La produzione additiva, o stampa 3D, è in grado di produrre materiali notevolmente complessi in modo rapido e a basso costo. Mettere quella tecnologia nello spazio e stampare ciò di cui abbiamo bisogno per l’assemblaggio in orbita sarebbe straordinariamente utile“.
Principale innovazione di questa stampante 3D è l’abbandono dei tradizionali filamenti in favore di materiali granulari che garantiscono un flusso stabile e continuo anche nel vuoto. Rispetto ai filamenti, inadatti alla stampa 3D in condizioni di microgravità e vuoto, i materiali granulari possono essere trasportati e depositati agevolmente dalla stampante anche in assenza di gravità, permettendo la realizzazione di strutture complesse con maggiore precisione e rapidità.
Un prototipo testato per la microgravità
Recentemente, il prototipo è stato sottoposto a test rigorosi durante il programma di volo parabolico organizzato dall’Agenzia Spaziale Europea. Come racconta l’Università in una nota, il team ha portato il prototipo su tre voli “che hanno fornito più di 90 brevi periodi di assenza di gravità“.
Durante ogni periodo, il team ha monitorato attentamente la dinamica e il consumo energetico del prototipo. Alla fine, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che il sistema di stampa 3D da loro progettato era perfettamente funzionante anche in caso di microgravità.
Dai veicoli spaziali alla stampa 3D di antenne e farmaci
Questo dispositivo di stampa 3D potrebbe spalancare le porte a una vasta gamma di applicazioni. Come ad esempio la costruzione e la riparazione in orbita dei veicoli spaziali, o la realizzazione in loco di strutture orbitali, come stazioni spaziali, laboratori di ricerca e persino habitat destinati a futuri insediamenti umani.
Secondo il dottor Bailet, con questa tecnologia si potrebbe addirittura “stampare in 3D l’antenna e altre parti del veicolo spaziale nello spazio“. O addirittura progettare i cosiddetti riflettori spaziali, grandi strutture orbitali in grado di catturare l’energia solare e trasmetterla sulla Terra, fornendo una fonte di energia pulita e inesauribile.
Oltre ai riflettori, si potrebbero realizzare vere e proprie stazioni di ricerca farmaceutica per la produzione di farmaci in condizioni di microgravità, sfruttando le proprietà uniche dell’ambiente spaziale per ottenere composti più puri ed efficaci.
