Forschende der NASA und ESA testen Metall-3D-Druck in Raumstation

Tests eines 3D-Metalldruckers, der Halbleiterfertigung und von Wärmeschutzsystemen für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre gehören zu den wissenschaftlichen Untersuchungen, die die NASA und internationale Partner im Rahmen der 20. kommerziellen Versorgungsmission von Northrop Grumman zur Internationalen Raumstation starten.

Im Mittelpunkt steht der 3D-Druck im Weltraum: Ein Projekt der ESA (Europäische Weltraumorganisation) testet das additive Fertigungsverfahren oder 3D-Drucken kleiner Metallteile in Mikrogravitation.

“Diese Untersuchung verschafft uns ein erstes Verständnis dafür, wie sich ein solcher Drucker im Weltraum verhält”, sagte Rob Postema von der ESA. “Ein 3D-Drucker kann viele Formen erzeugen, und wir planen, Proben zu drucken, um erstens zu verstehen, wie sich das Drucken im Weltraum vom Drucken auf der Erde unterscheiden kann, und zweitens um zu sehen, welche Arten von Formen wir mit dieser Technologie drucken können. Darüber hinaus hilft diese Aktivität zu zeigen, wie die Besatzungsmitglieder sicher und effizient mit dem Druck von Metallteilen im Weltraum arbeiten können.”

Ein weiteres zentrales Projekt ist die Halbleiterfertigung in Mikrogravitation. Untersucht wird, wie sich Mikrogravitation auf dünne Filme auswirkt, die vielfältige Anwendungen haben.

“Besonders bahnbrechend sind das Potenzial für die Herstellung von Folien mit überlegenen Oberflächenstrukturen und die breite Palette von Anwendungen, die von der Energiegewinnung bis hin zu fortschrittlicher Sensortechnik reichen”, sagte Alex Hayes von Redwire Space, das die Technologie entwickelt hat. “Dies stellt einen bedeutenden Sprung in der Weltraumfertigung dar und könnte eine neue Ära des technologischen Fortschritts mit weitreichenden Auswirkungen sowohl für die Weltraumforschung als auch für terrestrische Anwendungen einläuten.”

Außerdem wird die Kentucky Re-entry Probe Experiment-2 (KREPE-2) durchgeführt, um Daten über die tatsächlichen Bedingungen beim Wiedereintritt zu sammeln.

“Während dieses anfängliche Pilotprogramm darauf ausgelegt ist, auf der Erde und im Weltraum hergestellte Dünnschichten zu vergleichen, ist das letztendliche Ziel die Ausweitung auf die Herstellung einer Vielzahl von Produktionsbereichen im Halbleiterbereich”, sagte Hayes.

“Aufbauend auf dem Erfolg von KREPE-1 haben wir die Sensoren verbessert, um mehr Messwerte zu erfassen, und das Kommunikationssystem verbessert, um mehr Daten zu übertragen”, so der leitende Forscher Alexandre Martin von der Universität von Kentucky. “Wir haben die Möglichkeit, mehrere von der NASA zur Verfügung gestellte Hitzeschilde zu testen, die noch nie zuvor getestet wurden, und einen weiteren, der vollständig an der Universität von Kentucky hergestellt wurde, was ebenfalls eine Premiere ist.”

Zusätzlich zu diesen Projekten wird auch ein Robotik-Chirurgie-Tech-Demo getestet, das die Leistung eines kleinen, ferngesteuerten Roboters für chirurgische Eingriffe untersucht. Ferner wird die Züchtung von Knorpelgewebe im Weltraum erforscht, um Therapien gegen Knorpeldegeneration zu entwickeln.

Diese Missionen verdeutlichen das wachsende Interesse an der Nutzung des Weltraums für Forschung und Entwicklung, die sowohl für die Raumfahrt als auch für terrestrische Anwendungen von Bedeutung sind. Sie zeigen das Potenzial der Mikrogravitation für die Fortschritte in Wissenschaft und Technik und könnten langfristig zur Verbesserung des Lebens auf der Erde beitragen.