Impressão 3D e poeira lunar:um kit de astronautas para a futura exploração espacial?
p (a) Testes preliminares para a impressão 3-D do simulador de rególito lunar NU-LHT-2M em uma placa de base de aço carbono e (b) imagem SEM do mesmo. Crédito:Politecnico di Milano
p Um dos grandes desafios relacionados à exploração espacial é o desenvolvimento de tecnologias de produção capazes de explorar os poucos recursos disponíveis em ambientes extraterrestres. A impressão 3D a laser da poeira lunar pode ser a resposta a essas perguntas. A redução dos custos elevados da cadeia de abastecimento e os tempos relacionados à exploração espacial estavam entre os principais motivadores que reuniram a investigação conjunta em nome do Departamento de Engenharia Mecânica e do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial do Politécnico de Milão sobre a viabilidade do 3-D imprimir um simulador de regolito lunar (NU-LHT-2M). p A fabricação aditiva ou os sistemas de impressão 3-D podem permitir a realização de componentes quando necessário, empregando recursos disponíveis localmente e por meio de uma conversão direta da geometria CAD digital para o objeto final. A impressão 3-D pode, portanto, permitir a fabricação de estruturas leves, com melhor desempenho (troca de calor, Resistência ao impacto, etc.) e maior confiabilidade devido a reduções significativas no número de componentes.
p A pesquisa foi coordenada pela professora Bianca Maria Colosimo, (Departamento de Engenharia Mecânica), e foi realizado com o apoio da Agência Espacial Italiana (ASI) e Agência Espacial Europeia (ESA). O projeto contou com a colaboração de uma equipe do Departamento de Engenharia Mecânica que trabalhou no desenvolvimento da impressora a laser 3-D liderada pela Prof. Barbara Previtali com o apoio do Dr. Ali Gökhan Demir, Leonardo Caprio e Eligio Grossi (Departamento de Engenharia Mecânica), que desenvolveu o protótipo da impressora de raio laser 3-D. Simultaneamente, uma equipe do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial composta pela Prof. Michéle Lavagna, O Prof. Giuseppe Sala e Lorenzo Abbondanti-Sitta contribuíram fornecendo o simulador de poeira lunar, cooperando durante as várias campanhas experimentais e conduzindo a caracterização dos materiais dos produtos finais.
p Primeiro autor do estudo "Determinando as condições viáveis para o processamento do simulador de rególito lunar via fusão de leito de pó a laser, "publicado no jornal revisado por pares
Fabricação Aditiva , é Leonardo Caprio, Ph.D. candidato em Manufatura Avançada e Inteligente no Politecnico di Milano. Ele afirmou que “Uma arquitetura de sistema estável baseada no uso de uma fonte laser eficiente é fundamental para permitir a transferência tecnológica de um sistema prototípico para aplicações espaciais”. A pesquisa demonstrou que o pó lunar ou regolito pode ser impresso em 3D por meio da otimização das condições de processamento e dos parâmetros do laser. Seguindo os resultados positivos da pesquisa, foi possível definir diretrizes para o projeto de um futuro sistema de impressão 3-D para uso no espaço.
p O Gerente de Projeto do Acordo ASI-Politécnico, Danilo Rubini, disse:"A Agência Espacial Italiana, que tem suporte de treinamento e pesquisa como sua pedra angular, vê como uma de suas prioridades as parcerias com universidades de excelência nacional. “A parceria com o Politécnico de Milão é um exemplo perfeito de cooperação entre instituições e universidades que partem da pesquisa básica para gerar tecnologias e aplicações que contribuam para o crescimento socioeconômico. consideramos o impacto que as atividades espaciais e os dados de satélite podem ter em nossas vidas diárias, podemos ver como o espaço é um elemento facilitador sempre crescente. Desenvolvimentos tecnológicos, como impressoras 3-D e manufatura aditiva, quando aplicados a elementos espaciais, como o regolito lunar, pode contribuir para novas missões lunares através da utilização de recursos in-situ (ISRU), mas também pode nos ajudar a entender como melhorar a gestão dos recursos terrestres. "