Wereldinnovatie: 3D-printen voor de kolonisatie van de maan en Mars!

Wereldinnovatie: 3D-printen voor de kolonisatie van de maan en Mars!

In een opmerkelijke vooruitgang voor het ruimteonderzoek hebben wetenschappers van de Leibniz Universiteit Hannover en de Otto von Guericke Universiteit Magdeburg innovatieve methoden ontwikkeld voor het produceren van metalen onderdelen in gewichtloosheid. Dit baanbrekende werk heeft tot doel de kolonisatie van de maan en Mars te bevorderen door productiemethoden voor gebruik ter plaatse te ontwikkelen. Volgens [uni-hannover.de] is het van cruciaal belang om goederen voor de dagelijkse behoeften te produceren met behulp van de beschikbare middelen.

Een van de grootste uitdagingen waarmee wetenschappers worden geconfronteerd, is hoe ze metalen onderdelen efficiënt kunnen produceren en repareren in microzwaartekracht. Om deze problemen op te lossen gebruiken de onderzoekers een combinatie van 3D-printen en laserdepositielassen, waarbij metaalpoeder in lagen op een substraat wordt afgezet. Met deze methode kunnen versleten onderdelen niet alleen worden gerepareerd tijdens ruimtemissies, maar kan ook de behoefte aan dure vervangingsonderdelen worden verminderd.

Onderzoeksbenaderingen en -technieken

Als onderdeel van hun onderzoek hebben de onderzoekers een systeem ontwikkeld dat het mogelijk maakt om de omstandigheden van een ruimtemissie te simuleren met behulp van de Einstein Elevator van het Hannover Institute of Technology (HITec). Deze faciliteit is uniek omdat het verschillende zwaartekrachtomstandigheden kan nabootsen, van microzwaartekracht tot raketlancering. De experimentele opstelling omvat een gondel die is aangepast aan microzwaartekrachtomstandigheden, inclusief een poedertoevoer en een lasersysteem.

De materialen die in dit project worden gebruikt, zijn met name titanium- en nikkellegeringen, die veel worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart. De volgende stap in dit onderzoek is de verwerking van maanregoliet als uitgangsmateriaal, wat zal gebeuren in samenwerking met het Laser Center Hannover (LZH). Dit zou de cruciale stap kunnen zijn om de productie op de maan of Mars te vergemakkelijken.

Uitgebreide perspectieven in 3D-printen

Parallel aan de ontwikkelingen in Duitsland heeft NASA samen met de European Space Agency (ESA) en het German Aerospace Center (DLR) gewerkt aan verdere vooruitgang op het gebied van 3D-printen. Op 8 juli 2025 lanceerde ESA het STARGATE-project om additieve productietechnologieën voor gebruik in de ruimte te evalueren. De focus van het project ligt op het 3D-printen van een functioneel metalen onderdeel aan boord van het International Space Station (ISS), zoals [3druck.com] meldt.

Er wordt bijzondere aandacht besteed aan de productie van een 1-Newton-motor, die in een baan om de aarde zal worden ontwikkeld en naar de aarde zal worden teruggestuurd. Deze tests zijn bedoeld om te verduidelijken hoe microzwaartekracht het printproces en de materiaaleigenschappen beïnvloedt, zodat de productie van kritieke reserveonderdelen op de lange termijn ter plaatse mogelijk wordt. De uitdaging is om het smeltproces nauwkeurig te controleren zonder zwaartekracht, wat cruciaal is voor de structurele integriteit van de geproduceerde onderdelen.

Samen met deze ontwikkelingen creëerde Dr. Gilles Bailet van de Universiteit van Glasgow prototypes voor een oplossing voor 3D-printproblemen in gewichtloosheid. Deze technologie is getest tijdens experimentele vluchten en zou de productie in ruimtefabrieken radicaal kunnen veranderen door speciale korrelige materialen te gebruiken in plaats van traditionele filamenten. Er blijven echter uitdagingen bestaan, met name de betrouwbaarheid van de uitvoering van technologieën die op aarde in de ruimte zijn ontwikkeld, zoals [3dnatives.com] opmerkt.

De mogelijkheden die deze onderzoeksprojecten bieden, kunnen niet alleen de vooruitgang in de ruimtevaart aanzienlijk beïnvloeden, maar ook de additieve productie op aarde bevorderen. De kennis die uit deze experimenten wordt opgedaan, kan daarom van groot belang zijn voor toekomstige ruimtemissies en voor de industrie op aarde.