Les futurs alunisseurs pourraient être équipés de pièces de moteurs-fusées imprimées en 3D, ce qui permettrait de réduire les coûts de fabrication et le temps de production. La NASA investit dans la fabrication avancée – l’une des cinq industries du futur – pour rendre cela possible.
Par une série de tests à chaud en novembre, la NASA a démontré que deux composants de moteur fabriqués de manière additive – une chambre de combustion en alliage de cuivre et une tuyère faite d’un alliage résistant à l’hydrogène à haute résistance – pouvaient supporter les mêmes environnements de combustion extrêmes que ceux que connaissent les structures métalliques fabriquées traditionnellement en vol.
« Cette technologie d’impression 3D change la donne lorsqu’il s’agit de réduire le temps et le coût total de fabrication du matériel », a déclaré Tom Teasley, ingénieur d’essai au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama. « Ces tests à chaud sont une étape critique dans la préparation de ce matériel pour son utilisation dans les futures missions sur la Lune et sur Mars ».
Teasley a travaillé avec une équipe d’ingénieurs de test Marshall pour mettre les pièces imprimées en 3D à leur place. Ils ont effectué 23 tests à chaud d’une durée totale de 280 secondes sur 10 jours de test. Tout au long des essais, les ingénieurs ont collecté des données, notamment des mesures de pression et de température dans les canaux de refroidissement du matériel et dans la chambre principale, ainsi que des vidéos à haute vitesse et haute résolution du panache d’échappement et de la gorge de la chambre. L’équipe a également calculé les performances de la chambre et l’efficacité globale du moteur à utiliser le propergol.
La tuyère en superalliage fer-nickel à haute résistance a été imprimée selon une méthode appelée dépôt énergétique dirigé par poudre laser, qui permet de déposer et de faire fondre localement la poudre métallique pour créer des structures de forme libre. Cette méthode permet aux ingénieurs de fabriquer des composants de petite et de grande taille, comme l’a démontré le projet RAMPT de la NASA.
Les tests faisaient partie du projet LLAMA (Long-Life Additive Manufacturing Assembly) de la NASA, qui vise à permettre l’utilisation de ces pièces imprimées en 3D – ainsi que d’autres matériels fabriqués par FA – sur les alunisseurs. L’équipe effectuera d’autres tests à chaud pour démontrer et valider la durabilité des composants du moteur. Marshall dirige le projet LLAMA dans le cadre du programme de développement de la NASA “Game Changing Development“, qui fait partie de la Direction des missions de technologie spatiale de l’agence.
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