Impresión 3D de piezas metálicas en la Luna: avances en la fabricación lunar

Jun 24, 2023

La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, está ganando terreno constantemente en diversas industrias a medida que la tecnología continúa mejorando. Un área en la que tiene un gran potencial es la exploración espacial, en particular para los esfuerzos de utilización de recursos in situ (ISRU). La Agencia Espacial Europea (ESA) apoya la investigación en este campo financiando el trabajo de la empresa austriaca Incus para desarrollar una solución de impresión 3D capaz de imprimir piezas metálicas en la Luna.

El proceso de fabricación de metal a partir de mineral lunar requiere energía y mucho tiempo, lo que no es factible en los primeros escenarios de exploración lunar. Reciclar el metal existente es un enfoque más sencillo. Incus emplea una técnica llamada Fabricación de metales basada en litografía (LMM), que implica combinar polvo metálico con un agente aglutinante y curar la mezcla con luz ultravioleta. Luego, la mezcla resultante se sinteriza para crear piezas metálicas completas, minimizando el desperdicio en comparación con los procesos de fabricación sustractivos tradicionales.

Sin embargo, el polvo lunar plantea un desafío a este proceso. El polvo lunar es conocido por su pegajosidad y puede interferir con el curado y unión de piezas metálicas impresas. Se vuelve particularmente problemático para los proyectos de reciclaje que utilizan metal de vehículos espaciales y paneles solares, ya que están expuestos al polvo lunar durante períodos prolongados. No es práctico limpiar dichos componentes a fondo antes de reciclarlos. Incus llevó a cabo una investigación patrocinada por la ESA, utilizando titanio nuevo y reciclado mezclado con distintos porcentajes de polvo lunar para evaluar el impacto en el proceso de impresión.

Sorprendentemente, los resultados fueron positivos. Si bien las altas concentraciones de polvo lunar afectaron la viscosidad de las piezas impresas, ajustar la relación aglutinante-polvo aseguró que las piezas cumplieran con los estándares de porosidad requeridos. Sin embargo, se necesita más trabajo para explorar la impresión de otros tipos de materiales, como el hierro/acero, y para determinar si concentraciones más altas de polvo lunar requieren procesos de filtración adicionales para su reciclaje. La ESA tiene la intención de seguir apoyando a Incus y sus socios para seguir avanzando en las capacidades de fabricación lunar.

Estos avances en la impresión 3D de piezas metálicas en la Luna tienen implicaciones importantes para futuras misiones espaciales y el establecimiento de bases lunares. Al utilizar recursos locales y reducir la dependencia de los suministros de la Tierra, las agencias espaciales pueden mejorar la sostenibilidad y la autosuficiencia en la exploración espacial.