mprovisionar cosas nuevas a partir de las cosas que tiene es parte de la descripción del trabajo de un astronauta:piense en la tripulación del Apolo 13 reacondicionando CO ₂ filtros para salvar sus propias vidas, o Mark Watney varado en The Martian, alimentándose del Planeta Rojo. Ahora hay planes en marcha para fabricar artículos en órbita, y el astronauta de la ESA Alexander Gerst sostiene que esto podría marcar una gran diferencia para vivir y trabajar en el espacio.

Alexander, que ha pasado poco menos de un año en órbita, convirtiéndose en el segundo europeo en comandar la Estación Espacial Internacional (ISS) - habló en el Taller de Fabricación Avanzada de la ESA, que incluyó una sesión especial sobre la fabricación fuera de la Tierra.

Si bien las impresoras 3D de producción de plástico ya han llegado al espacio, el evento virtual escuchó cómo la ESA volará la primera impresora 3D de metal en 2022, y los investigadores también están planificando la fabricación a gran escala, como la impresión de naves espaciales con sus propias antenas o paneles solares después del lanzamiento. Ofreciendo una perspectiva de usuario única desde sus 363 días en órbita, Alexander describió la fabricación fuera de la Tierra como un cambio de juego para la exploración espacial.

"Es alucinante pensar en lo que es realmente la EEI, "Alexander comenzó." Lo construimos en el espacio, mudarse a los 28, 000 km / h, a partir de módulos fabricados en diferentes continentes y montados en órbita por primera vez. Aquellos de ustedes que han construido una casa, ¿Te imaginas hacerlo sin poder ir a Home Depot en caso de que hayas olvidado algunos tornillos o algo así? "

Descubriendo una solución

Describió la ISS como una simbiosis de humanos y sistemas robóticos, con los humanos aportando las habilidades que los robots no tienen, especialmente cuando algo sale mal.

"Por ejemplo, Trabajamos en más de 600 experimentos científicos diferentes durante mis misiones Blue Dot y Horizons a la ISS, pero uno que me gusta especialmente es el Levitador electromagnético, un horno de microgravedad para metales. Se siente un poco como mi bebé:fue mucho trabajo instalarlo en el Laboratorio europeo Columbus, porque un perno que lo sujetaba en su lugar para el lanzamiento se atascó durante la instalación, y amenazó todo el experimento.

"Después de mucho análisis, decidimos cortar el perno, y sugerí cubrir la hoja de la sierra con mi gel de afeitar, para atrapar las virutas de metal que de otra manera habrían estado flotando peligrosamente.

"Luego llegó el momento en que una abrazadera fue succionada profundamente dentro de un conducto de ventilación, y tuve que pasar un par de horas pescándolo con un anzuelo que había pegado a un poste flexible ".

Otro ejemplo de improvisación fue más personal:"Hice una vela en realidad, con cinta brillante de Kapton y una linterna vieja, para el cumpleaños de mi compañero de tripulación. No se lo dije a la tierra, pero terminamos poniéndolo todo el tiempo para la cena, como una señal de que la jornada laboral había terminado y era hora de un descanso mental. Finalmente recibimos una llamada de los chicos de seguridad que debieron haberlo visto en una foto y dijeron 'no se ofenda, pero ¿es posible que tengas una vela ahí arriba? "Fue un gran cumplido y gracioso, ¡pensaron que podría ser una vela de verdad!

"Eso muestra lo importantes que son las cosas pequeñas en el espacio:con la fabricación fuera de la Tierra, incluso podría imaginarse, de camino a Marte, la hija de un miembro de la tripulación haciendo una escultura de jardín de infantes para su cumpleaños, luego, el miembro de la tripulación lo imprime a bordo y lo coloca en sus habitaciones ".

A bordo de la ISS, Los artículos que faltan pueden eventualmente enviarse en el próximo cohete de suministros, lo que no será el caso de las expediciones interplanetarias. Alexander declaró que la fabricación fuera de la Tierra será realmente importante durante las misiones de larga duración fuera de nuestro mundo de origen.

Alexander proporcionó una lista de posibles casos de uso, incluidos artículos grandes y voluminosos, soportes y adaptadores mecánicos, revestimientos y herramientas especializadas, y eventualmente alimentos e incluso material biológico para uso médico. La capacidad de reciclar todas estas piezas para reimpresiones posteriores también sería una gran ventaja.

Impresión 3d, del suelo al espacio

Normalmente, el trabajo de diseño real para la fabricación fuera de la Tierra se realizaría en tierra, pero es importante que los que están en tierra tengan una imagen precisa de las condiciones en el espacio. "La mayoría de los equipos terrestres tienen la impresión de que la configuración en órbita se conoce con mucha precisión, pero a menudo este no es el caso:los registros pueden estar desactualizados, y las configuraciones cambian con el tiempo ".

Alexander dio el ejemplo de sus colegas rusos que intentaban aplicar revestimientos de plástico para renovar las superficies de las paredes internas del módulo de servicio. pero al encontrar que algunas de las formas que se habían producido no coincidían con la realidad después de dos décadas en órbita, y tuvo que ser modificado para encajar.

"El verdadero facilitador clave es en realidad un circuito de retroalimentación cerrado, con un sistema de medición y escaneo para obtener datos precisos sobre geometrías y configuraciones antes de diseñar la herramienta para imprimir, y también como método de control de calidad posterior ".

Solo en misiones altamente autónomas, como viajes a Marte, ¿La tripulación llevaría a cabo todo el ciclo de producción? sin asistencia en tierra, o durante emergencias.

Alexander concluyó:"Para dejar la Tierra, la ley gobernante más importante es la ecuación del cohete, pero para vivir en el espacio, lo más importante es la Ley de Murphy:hay que tener la mentalidad de que todo lo que pueda salir mal podría salir mal con el tiempo. Será mejor que estemos preparados para eso y la fabricación en el espacio nos ayudará con eso. Es un cambio de juego que nos permite ir más lejos en el espacio y reducir el riesgo. Por tanto, acojo con satisfacción el esfuerzo de fabricación fuera de la Tierra de la ESA para ayudar a Europa a asegurar una posición de liderazgo en este prometedor campo ".

Iniciativa de fabricación avanzada de la ESA

"Este taller se llevó a cabo como parte de la iniciativa de fabricación avanzada de la ESA, mostrar el estado del arte en tecnologías de fabricación y llegar a la comunidad como una oportunidad para discutir una visión y estrategia futuras, "señala Thomas Rohr, en la sección de Materiales y Procesos de la ESA.

"Nuestras más de 40 actividades de desarrollo tecnológico iniciadas hasta ahora abren nuevas posibilidades en términos de libertad de diseño, etapas de producción optimizadas y costos o plazos de entrega reducidos, junto con un rendimiento mejorado del producto, y extender el proceso de fabricación al espacio fuera de la Tierra es un elemento crucial de nuestros esfuerzos generales con un gran potencial para escenarios de misiones futuras y casos de negocios comerciales ".