Revolutionaire 3D-printtechnologie tilt ruimtereizen naar een nieuw niveau!

Revolutionaire 3D-printtechnologie tilt ruimtereizen naar een nieuw niveau!

Op 11 maart 2025 om 10.15 uur CET werd een sonderingsraket met succes gelanceerd vanuit het Esrange Space Center in Zweden. Deze lancering maakte deel uit van het Europese programma REXUS (Rocket Experiments for University Students), dat wordt ondersteund door het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) en de Zweedse ruimtevaartorganisatie SNSA. In dit project testte de Technische Universiteit van Berlijn (TU Berlin) nieuwe, 3D-geprinte brandstoftanks voor toekomstige ruimtetoepassingen.

Het team “BEARS e.V.” (Berlin Experimental Astronautics Research Student Team) had zich met succes aangemeld bij REXUS met zijn experiment en had zich een week voor de start in Kiruna voorbereid op tests en installatie van het experiment. Vijf studenten waren ter plaatse, terwijl er nog drie afreisden voor de daadwerkelijke start. Er waren in totaal acht teams aanwezig die tijdens de missie uiteenlopende experimenten uitvoerden met twee sonderingsraketten.

Experimentele benaderingen van gewichtloosheid

De focus van de TU Berlijn lag op het gedrag van brandstof in gewichtloosheid, met name 3D-geprinte brandstoftanks. De onderzoekers konden hun tests uitvoeren tijdens twee minuten gewichtloosheid. Onder gewichtloze omstandigheden werden zes verschillende ontwerpen voor zogenaamde ‘Propellant Management Devices’ (PMD’s) getest. Deze nieuwe ontwerpen kunnen alleen worden geproduceerd met behulp van additieve productieprocessen, dat wil zeggen 3D-printen.

Het experiment, genaamd “WOBBLE2” (Weightless Observation of Fluid Behavior with Berlin Liquid Guidance Experiment), observeerde de tanks gevuld met fluorescerend water. Zes camera's leverden waardevolle gegevens op over het gedrag van de brandstof, dat in gewichtloosheid verschilt van normaal gedrag onder normale omstandigheden en aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengt voor de standcontrole van een ruimtevaartuig.

De rol van 3D-printen in de ruimtevaart

Het gebruik van 3D-printtechnologie in de ruimtevaart is trendsettend. Deze technologie wordt steeds belangrijker voor de productie van prototypes en componenten, niet alleen voor lanceervoertuigen en transportvoertuigen, maar ook voor satellieten en ruimtestations. Huidig ​​onderzoek maakt gebruik van 3D-geprinte onderdelen, voornamelijk van materialen zoals aluminium en titanium, om lichtere en kosteneffectievere oplossingen te ontwikkelen.

NASA ziet grote mogelijkheden in additieve productie en streeft projecten na die ook toepassingen op Mars en in de mijnbouw van asteroïden omvatten. De focus ligt niet alleen op de toepassing ter plaatse, maar ook op de mogelijkheid om ingewikkelde componenten direct ter plaatse te creëren met behulp van 3D-printers. Toekomstige ontwikkelingen kunnen de hele ruimtevaartindustrie aanzienlijk ten goede komen.

Het project van de TU Berlijn kreeg steun van de Vereniging van Vrienden van de TU Berlijn en van andere bedrijven zoals APWORKS GmbH, dat metaalprinten ondersteunde, en Sensirion AG, dat hielp met de aanschaf van sensoren en reiskosten. Dit voorbeeld illustreert de interdisciplinaire aanpak en samenwerking bij het stimuleren van ruimtevaartinnovatie.