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L’ESA cerca di costruire una nuova casa nello spazio con la produzione fuori dalla Terra

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Le attività dovrebbero intensificarsi nel 2022, man mano che ci avviciniamo alla data (2024) prevista dall’ESA e dalla NASA per il ritorno dell’umanità sulla Luna. Il programma ESA Discovery ha sostenuto gruppi dell’industria e del mondo accademico per sviluppare tecnologie per la produzione fuori dalla Terra. Lo scorso novembre, un simposio pubblico online ha presentato i loro ultimi risultati e ha evidenziato quali tecnologie sono più promettenti per maturare ulteriormente verso l’integrazione nelle future missioni spaziali.

Per soggiorni a lungo termine sulla Luna e su Marte, dovremmo utilizzare materiali locali per costruire sul posto. La produzione fuori dalla terra potrebbe essere utilizzata per costruire infrastrutture che soddisfino esigenze come la protezione degli equipaggi e delle attrezzature dalle radiazioni, la fornitura di cibo e acqua e la generazione di elettricità.

“L’esplorazione umana della Luna e di Marte è in prima linea nelle nostre menti e le agenzie spaziali stanno lavorando a missioni che consentirebbero soggiorni di lunga durata”, ha spiegato Advenit Makaya, ingegnere di produzione avanzata dell’ESA. “Ora dovremmo considerare quali tecnologie dobbiamo sviluppare per costruire l’infrastruttura necessaria per soggiorni sostenibili su altre superfici planetarie”.

“Se riusciamo a trovare modi per produrre infrastrutture a lungo termine nel difficile ambiente dello spazio, potremmo essere in grado di applicare tecniche simili per costruire infrastrutture più sostenibili qui sulla Terra”, ha aggiunto Makaya.

AM per la produzione fuori terra

Molte delle soluzioni proposte riguardavano la produzione additiva e alcune riguardavano i materiali che potevano essere utilizzati nei processi AM. Jens Günster di BAM, l’Istituto Federale Tedesco per la Ricerca e le Prove sui Materiali, ha presentato un ambizioso studio sulla sinterizzazione di grandi aree della regolite (che può essere considerata un tipo di materiale ceramico). Miranda Fateri dell’Università di Aalen, ha discusso uno studio intitolato Fused Layer Deposition of Regolith, tramite una stampante 3D per estrusione in un ambiente controllato.

Andando ancora più in profondità, i ricercatori dell’EPFL hanno presentato il loro lavoro intitolato Incorporation of Additive Manufacturing e In-Situ Resource Utilization per la futura esplorazione lunare. Lo studio si concentra sulla caratterizzazione della regolite lunare ridotta, con un’indagine sugli aspetti della lavorazione laser di tale materia prima tramite impianti su larga scala (L-PBF) e la caratterizzazione meccanica delle parti prodotte in modo additivo. Questo lavoro è stato condotto in collaborazione con Metaly.

Antonella Sgambati (OHB System AG), Christoph Hofstetter (Lithoz) e György Attila Harakály (Incus) hanno presentato i risultati di un progetto di ricerca sull’adattamento della produzione ceramica basata sulla litografia (LCM) per elaborare la regolite lunare (LUPIN)  insieme a il processo di Novel Lithography Metal Manufacturing (LMM) per produrre parti altamente accurate da polvere riciclata da rottami metallici sulla Luna.

Un team dell’Università di Trieste ha presentato il suo studio sulla produzione Off-Earth attraverso stampanti 3D auto-coltivanti, in cui ha valutato la fattibilità di una tale macchina e ha anche condotto test sulla stampa 3D sotto vuoto di compositi a base vegetale. Il set completo delle presentazioni è disponibile qui.

“Un grande obiettivo per il simposio è incoraggiare la fertilizzazione incrociata tra le attività in corso e incoraggiare una comunità a sviluppare tecnologie di produzione fuori dalla Terra”, ha affermato Makaya. “Ci auguriamo che questo sia un passo avanti per sostenere questo campo di ricerca che sta vedendo sempre più attività in Europa”.

Innovazione nello spazio aperto

Le 23 attività supportate dal programma Discovery dell’ESA sono scaturite da una campagna Open Space Innovation Platform (OSIP) per idee per tecnologie che potrebbero consentire la produzione e la costruzione fuori dalla Terra. Fornendo sia finanziamenti che competenze tecniche per aiutare i team a sviluppare le loro idee iniziali, il programma Discovery coinvolge ricercatori innovativi e aiuta le giovani aziende spaziali ad entrare in un campo emergente dello sviluppo della tecnologia spaziale.

“Il programma Discovery dell’ESA sta esplorando le fasi iniziali dei futuri mercati spaziali e supporta l’industria europea innovativa per prepararsi a questi mercati”, ha spiegato Leopold Summerer, capo dell’Ufficio Studi e Concetti avanzati dell’ESA. “Parte di questo significa supportare le aziende che non sono tradizionalmente coinvolte nello sviluppo della tecnologia spaziale; molte delle attività selezionate saranno implementate da start-up che vedono un business case nello spazio al di là degli stakeholder istituzionali”.

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version.

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