Un projet conjoint mené par l’Agence spatiale européenne (ESA), OHB System AG ainsi que les fabricants autrichiens Incus et Lithoz GmbH va développer et tester l’impression 3D dans un environnement de micro-gravité.
Pour rappel, Lithoz est une société fondatrice d’Incus – qui pourrait apporter ici son expertise dans un environnement de gravité étant donné sa récente expérience avec l’ISS. De son côté, Incus développe un procédé de fabrication métallique basé sur la lithographie (LMM) qui transforme les fichiers 3D en prototypes et en production à petite échelle de composants en qualité MIM (moulage par injection de métal).
Comme vous le savez peut-être, les environnements de microgravité posent généralement plusieurs défis en termes d’approvisionnement constant en marchandises, matériaux de recherche et équipements, ainsi qu’en pièces de rechange éventuelles en cas de défaillance de composants individuels.
Dans le but de permettre des missions autosuffisantes à long terme, les experts spatiaux de l’ESA veulent explorer l’utilisation et la réutilisation des matériaux existants de la surface lunaire et le recyclage des matériaux de la base lunaire, dérivés des déchets de production et des articles en fin de vie.
La fabrication des articles et des pièces de rechange nécessaires, à bord et à la demande, s’est avérée être une alternative viable pour réduire les coûts de transport et le volume des missions de fret depuis la Terre, ainsi que pour minimiser les déchets de production.
En ce qui concerne ce projet, Lithoz explique que sa technologie peut produire des pièces de rechange à partir de déchets métalliques recyclés, ce qui pourrait permettre d’utiliser des poudres recyclées à partir de déchets métalliques disponibles sur la Lune. Un communiqué de presse indique également que, contrairement aux techniques de fusion directe des métaux par laser actuellement prédominantes, le procédé LMM utilise une pâte ou une suspension comme matière première et ne repose pas sur l’utilisation de poudres atomisées par gaz hautement sphériques ou de structures de support. La production de composants de dimensions précises séparés par le processus de démoulage thermique ne nécessite aucune retouche fastidieuse, essentiellement manuelle, et est totalement sûre pour l’opérateur.
L’équipe de ce projet dispose donc de 18 mois pour évaluer la faisabilité du traitement des déchets métalliques disponibles à la surface de la Lune afin d’obtenir un produit final de haute qualité via un processus sans déchets.
Il va sans dire que toutes les contraintes d’un environnement spatial doivent être prises en compte ici. Elles comprennent, par exemple, la prise en compte de la contamination potentielle de la poudre métallique par la poussière lunaire. En outre, une évaluation approfondie de l’influence des impuretés sur le frittage et le résultat de la microstructure finale permettra d’optimiser la quantité et le type de liant, ainsi que le développement d’une chaîne de fabrication durable dans l’espace.
Antonella Sgambati, ingénieur système pour les vols spatiaux habités chez OHB System AG, déclare : « La possibilité de réduire notre dépendance vis-à-vis de la Terre en utilisant les matériaux existants de la surface lunaire et en recyclant les déchets métalliques de la base lunaire représente la seule solution pour garantir une installation durable. Ce projet et ce nouveau processus LMM seront des étapes importantes pour faire de cette installation une réalité, car cette technologie pourrait avoir une chance de fonctionner avec succès dans l’espace. »
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