AIT entwickelt die 3D-Drucktechnologie für den Weltraum

Das Athlone Institute of Technology wurde von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) mit der Entwicklung der weltweit ersten 3D-Druckmaschine in Schwerelosigkeit für den Einsatz auf der Internationalen Raumstation im Rahmen eines größeren europäischen Konsortiums beauftragt, zu dem auch das deutsche Luftfahrtunternehmen Sonaca Gruppe, BEEVERYCREATIVE, ein portugiesischer Anbieter von 3D-Druckern, und OHB, eine führende deutsche Raumfahrt- und Technologie-Gruppe.

Das Projekt wurde unter dem Namen “Imperial” bekannt. Das Konsortium wird auf das Expertenwissen von Dr. Sean Lyons, Dekan der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Informatik, Dr. Declan Devine, Direktor des Materials Research Institute und Dr. Additive Manufacturing, fortschrittliche Polymerwerkstoffe und Composites für anspruchsvolle Umgebungen. Die Forscher werden hochfeste, funktionelle Thermoplaste verwenden, um einen 3D-Drucker zu entwickeln und einzusetzen, der komplexe Konstruktionsstrukturen erzeugen kann, die größer als er selbst sind.

„Traditionell basieren 3D-Drucker auf einfachen Materialien und Anwendungen. Sie sehen zwar Stabil aus, sind aber nicht hart oder stark genug, um voll funktionsfähig zu sein. Mit modernsten Materialwissenschaften werden wir Komponenten entwerfen, die an Bord der Internationalen Raumstation für das Drucken unter Schwerelosigkeit modifiziert oder konfiguriert werden können“, erklärte Dr. Lyons.

„Es gibt mehrere Anwendungen für diese Technologie. Stellen Sie sich vor, dass ein Türgriff auf der ISS zerbrochen ist. Es ist nicht möglich, eine Nutzlast mit einem Ersatzgriff von Frankreich bis zur Internationalen Raumstation ISS zu schicken. Durch das Projekt Imperial können die Astronauten an Bord der ISS Teile nach Bedarf drucken. Sie werden auch in der Lage sein, maßgeschneiderte Teile zu drucken: Wenn beispielsweise ein Astronaut den Arm gebrochen hat und einen gegossenen Gips benötigt, haben sie die Möglichkeit, ihn selbst vor Ort im Weltraum zu drucken.”

Das Projekt Imperial wird eine Verbindung zu den Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation ISS herstellen, um dem Team die elektronischen und räumlichen Einschränkungen der Astronauten besser zu verstehen. „Es ist nicht so einfach, als wäre das Projekt terrestrisch Offensichtlich können wir unsere Entwürfe nicht mit den Astronauten besprechen oder ihnen den persönlichen Gebrauch dieser Technologie vermitteln. Wir müssen auch sicherstellen, dass die Panels mehrsprachig sind, weil Sie eine sehr unterschiedliche Gruppe an Bord der ISS haben“, sagte Dr. Lyons.

Darüber hinaus wird sich das AIT-Team mit anderen Anwendungen dieser Technologie befassen, z. B. in Bereichen, in denen der Druck im Schwerelosigkeitsbereich die für die Erde möglicherweise nützlichen Materialeigenschaften verbessert. „Einige Zellgerüste könnten in einer Schwerelosigkeit gedruckt und dann wieder auf die Erde gebracht und in einen Menschen implantiert werden. Sie würden bessere Ergebnisse erzielen, als wenn sie unter Schwerkraftbedingungen auf der Erde gedruckt würden. Dafür gibt es unzählige Anwendungsmöglichkeiten.“

Er fügte hinzu: „Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation und unseren europäischen Partnern Sonaca Group, BEEVERYCREATIVE und OHB. Es ist eine großartige Gelegenheit, um zu zeigen, was wir in unserem preisgekrönten Institut können.

Das Projekt Imperial hat eine Laufzeit von zwei Jahren – die voraussichtliche Nutzlast wird bis 2021 erwartet. Die mit dieser neuen Technologie hergestellten 3D-gedruckten Teile werden das Potenzial für die außerirdische Fertigung demonstrieren und neue Wartungs- und Lebenserhaltungsstrategien für den Weltraumflug ermöglichen.