La réponse aux équipements d’impression 3D sur Mars pourrait se trouver dans la poussière de la planète rouge

Les scientifiques affirment avoir introduit un alliage de titane solide et une pincée de régolithe martien simulé dans une imprimante 3D pour étudier comment les futurs astronautes pourraient un jour imprimer des outils et des pièces de fusée dans l’espace.

Envoyer quoi que ce soit dans l’espace coûte cher. Selon une étude publiée cet été dans le Journal international de la technologie céramique appliquéetandis que SpaceX répertorie les prix à partir de 1,2 million de dollars pour lancer une charge utile de 200 kg.

Une équipe d’universitaires dirigée par la Washington State University (WSU) aux États-Unis pense que les coûts de lancement peuvent être réduits si les objets peuvent être directement imprimés en 3D dans l’espace au lieu de devoir être transportés par avion depuis la Terre.

“Dans l’espace, l’impression 3D est quelque chose qui doit se produire si nous voulons penser à une mission habitée, car nous ne pouvons vraiment pas tout transporter d’ici”, a déclaré Amit Bandyopadhyay, professeur à l’École de génie mécanique et des matériaux de la WSU et co-auteur du étude, a déclaré mardi dans un communiqué. “Et si nous oublions quelque chose, nous ne pouvons pas revenir le chercher.”

Idéalement, les futurs astronautes pourront obtenir tous les matériaux dont ils ont besoin sur la Lune ou sur Mars pour imprimer des trucs en 3D. Par conséquent, les chercheurs ont voulu tester si le régolithe martien pouvait être utilisé pour créer des matériaux utiles à l’aide d’une imprimante 3D.

Pour ce faire, ils ont d’abord forgé une substance imitant la combinaison d’oxyde d’aluminium, de silice, d’oxyde de fer et d’oxyde de calcium trouvée sur la planète rouge, et l’ont combinée avec une poudre d’alliage de titane. Le matériau a ensuite été fondu par un laser dans une imprimante 3D, et déposé couche par couche pour former un nouvel objet.

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Une fois l’objet imprimé refroidi, les chercheurs ont testé ses diverses propriétés physiques et ont découvert qu’il était plus résistant que l’alliage de titane seul.

“Si nous ajoutons de la céramique au métal, on les appelle des composites”, a déclaré Bandyopadhyay. Le registre cette semaine.

“L’ajout de céramique augmente la résistance car il rend les matériaux beaucoup plus durs. Étant donné que le régolithe est principalement un matériau céramique, l’ajout de régolithe martien améliore la résistance du titane métallique.”

Le matériau composite est suffisamment solide pour résister à des températures élevées, ce qui le rend potentiellement utile dans des rôles tels que les pièces de moteur. Cependant, l’ajout de concentrations plus élevées de poussière martienne simulée a rendu le matériau composite plus fragile. Les composites fabriqués avec seulement 5 % de faux régolithe étaient solides, mais à 100 %, le matériau se fissure facilement.

Bien que le matériau semble prometteur, essayer de faire fonctionner une imprimante 3D sur Mars introduit d’autres difficultés.

“Nous avons la gravité sur Terre. C’est différent sur Mars. Donc, ce n’est pas seulement une impression 3D ordinaire ; nous devons tenir compte de l’environnement de Mars pour imprimer quelque chose. Heureusement, la technologie d’impression 3D a parcouru un long chemin, et nous ne sommes pas loin d’imprimer sur les surfaces lunaires ou martiennes. Nous devons capter l’énergie solaire pour faire fonctionner ces systèmes », nous a dit Bandyopadhyay.

Il espère imprimer en 3D plus de pièces en utilisant différents mélanges de métaux et de régolithe à l’avenir. Bandyopadhyay a déclaré que les expériences montrent que l’impression 3D utilisant des matériaux de la Lune et de Mars est possible. Le temps nous dira si cela deviendra réalité. ®