Amerikaans bedrijf 3D-print componenten van ruimteschip in de ruimte

Het Amerikaanse bedrijf Made In Space onderdelen van ruimteschepen 3D-printen in een baan rond de aarde. Het bedrijf bouwt hiervoor met financiering van de NASA een klein ruimteschip genaamd Archinaut One.

Het project krijgt 73,7 miljoen dollar financiering van NASA. Het is onderdeel van Tipping Point, een initiatief waarbinnen NASA publiek-private samenwerkingen aan voor de ontwikkeling van kritieke ruimtevaarttechnologie. De bedoeling is dat private partijen minimaal 25% van de ontwikkelkosten voor rekening nemen, wat de rekening voor de Amerikaanse belastingbetaler verlaagd. 

Archinaut One

De Archinaut One vormt de basis van het project. Dit ruimteschip wordt naar verwachting met behulp van een Electron draagraket van het eveneens Amerikaanse Rocket Lab in een baan rond de aarde gebracht. Hier aangekomen print de Archinaut One twee grote balken van 10 meter lang, die aan weerszijde van het ruimteschip worden geplaatst. Tijdens het printen worden de balk steeds verder uitgeschoven, waarmee zij automatisch zonnepanelen uitvouwen die de Archinaut One vanaf aarde heeft meegenomen. Het gaat hierbij om zeer energie-efficiënte zonnepanelen die volgens NASA vijf keer zoveel energie opwekken als traditionele zonnepanelen die momenteel op ruimteschepen van vergelijkbare omvang worden gebruikt.

“Robotische productie en assemblage in de ruimte zijn onmiskenbare doorbraken en fundamentele mogelijkheden voor toekomstige verkenning van de ruimte”, zegt Jim Reuter, Associate Administrator bij NASA’s Space Technology Mission Directorate. “Door de leiding te nemen in de ontwikkeling van deze transformatieve technologie, behoudt de Verenigde Staten zijn leidende positie in het verkennen van de ruimte nu we stappen zetten met astronauten die naar de maan en later naar Mars reizen.”

De Archinaut One is sinds 2016 in ontwikkeling. Made In Space wist in 2017 in een testomgeving van NASA waarin de omstandigheden in de ruimte worden nagebootst met succes structurele balken te 3D-printen. Met dit experiment is de werking van het printsysteem gedemonstreerd en is aangetoond dat geprinte onderdelen de druk, temperatuur en andere factoren waaraan zij in de ruimte worden blootgesteld kunnen doorstaan. Naast Made In Space zijn ook Northrop Grumman en NASA’s Jet Propulsion Laboratory betrokken bij de ontwikkeling van de Archinaut One.

3D-printen in gewichtloosheid 

Al langer wordt geëxperimenteerd met het 3D-printen van objecten in de ruimte. Zo kondigde het Amerikaanse bedrijf TechShot in januari aan een 3D-printer naar het International Space Station (ISS) te willen sturen om hartweefsel te printen. Dit is een complex proces; zo hebben geprinte organen de neiging tijdens het printen onder hun eigen gewicht te bezwijken. De gewichtloosheid in de ruimte voorkomt dit. 

Ook het European Space Agency (ESA) zet in op 3D-printen in de ruimte. Zo wil de ESA verblijfsruimten gaan 3D-printen op de maan uit lokale materialen, zodat componenten voor deze locaties niet met behulp van ruimteschepen hoeven te worden vervoerd. Door op de maan een maanbasis te bouwen krijgen onderzoekers onder meer meer leefruimte zodat zij langer op de maan kunnen verblijven en meer ruimte om onderzoek uit te voeren. 

3D-printed Habitat Challenge

Ook NASA zelf richt zich al langer op 3D-printen in de ruimte. Zo heeft de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie in 2015 de 3D-printed Habitat Challenge gelanceerd. Binnen deze wedstrijd worden teams uitgedaagd een leefomgeving te 3D-printen van waaruit astronauten deep space kunnen verkennen. De wedstrijd is gericht op de ontwikkeling van bouwtechnieken voor duurzame woningen op zowel de aarde als buiten de planeet. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel