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Utiliser l’impression 3D pour conquérir l’espace extra-atmosphérique

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Tout le monde a entendu parler de la Space Race qui a eu lieu au 20e siècle. La bataille entre l’Union soviétique s’est terminée en 1975, mais saviez-vous qu’une nouvelle course à l’espace a été déclenchée ? Cette fois-ci, des scientifiques du monde entier s’efforcent d’atteindre divers objectifs, notamment de trouver un moyen de coloniser d’autres planètes et de permettre aux humains de vivre réellement dans l’espace extra-atmosphérique. Afin d’atteindre cet objectif, l’impression 3D est l’une des principales technologies envisagées pour la colonisation de l’espace grâce à son adaptabilité, sa rentabilité et bien sûr sa capacité à utiliser des matériaux locaux, une nécessité essentielle si nous voulons vraiment nous déplacer vers d’autres corps planétaires. . Nous avons examiné de plus près certaines des nombreuses façons la fabrication additive est utilisé pour permettre de vivre sur la Lune ou sur d’autres planètes de notre système solaire.

ICON et la NASA créent un habitat de surface imprimé en 3D pour Mars

Dans un autre projet visant à nous rapprocher de l’exploration spatiale future, la NASA s’est tournée vers l’impression 3D et plus particulièrement vers l’expertise de la célèbre société de construction d’impression 3D ICON. Dans le dernier projet, qui examinera les possibilités de créer des habitats sur d’autres planètes, la startup a récemment annoncé qu’elle imprimerait en 3D un habitat de surface de Mars simulé en collaboration avec le cabinet d’architecture BIG-Bjarke Ingels Group, qui être le premier du genre. Nommé MARS DUNE ALPHA, la structure estimée de 1 700 pieds carrés va être utilisée pour simuler un habitat martien réaliste dans l’étude analogique de la mission Mars d’un an de la NASA. Dès que la production sera terminée, le modèle sera livré au Johnson Space Center de la NASA, situé à Houston, au Texas.

Crédits photo : ICÔNE

La vie sur Mars grâce à l’impression 3D ?

Depuis 2014, la NASA organise un concours appelé 3D-Printed Habitat Challenge, qui vise à imaginer des structures qui pourraient être imprimées en 3D dans l’espace pour soutenir la vie sur une autre planète que sur Terre. L’un des projets primés il y a quelques années est le projet MARSHA, qui a développé un concept de maisons imprimées en 3D sur Mars. La société américaine AI Spacefactory est à l’origine de ces structures en forme de cône de 34 mètres carrés. Elle s’appuierait sur les ressources trouvées sur la planète rouge pour ériger les petites maisons, s’affranchissant ainsi des contraintes de transport des matériaux depuis la Terre. Enfin, MARSHA a été conçu avec un système à double coque pour isoler les espaces habitables des contraintes structurelles causées par les changements de température sur Mars.

Espace d'impression 3D

Crédits photo : AI Spacefactory

Combinaisons spatiales imprimées en 3D pour coloniser la planète rouge

Ce n’est un secret pour personne que de nombreux projets sont en cours de développement pour se rendre sur Mars. S’il est important de savoir comment s’y rendre, il est tout aussi important de s’assurer que l’on puisse poser le pied sur la planète sans mourir. C’est pourquoi des entreprises comme la NASA et l’Agence spatiale européenne (ESA) travaillent sur le sujet. Dans cette optique, la société Mars One, lancée en 2011, a imaginé une combinaison spatiale conçue grâce aux technologies 3D. Grâce à la digitalisation et à la fabrication additive, l’entreprise a développé une combinaison parfaitement adaptée à la morphologie des astronautes afin d’assurer leur survie sur Mars.

Espace d'impression 3D

Crédits photos : Mars One

Les robots Zebro ouvrent la voie à la colonisation de Mars

Des chercheurs de l’Université de technologie de Delft ont trouvé une autre façon d’utiliser l’impression 3D pour aider à construire des structures sur Mars, cette fois avec des robots ! Robots Zebro Swarm de Delft ont été conçus pour creuser des espaces de vie souterrains sur la planète rouge, en utilisant l’impression 3D pour solidifier les murs avec des matériaux martiens. Les essaims de robots autonomes fonctionneront comme des fourmis construisant une colonie, communiquant entre elles et se répartissant les tâches tout en creusant sous terre. Les scientifiques espèrent que vivre sous terre serait plus adapté aux humains sur Mars car les forts changements de température présents sur la planète seraient moins notables. En effet, l’ESA elle-même a reconnu l’importance du projet, accordant à l’équipe une subvention pour le développer davantage.

Espace d'impression 3D

Luyten et les structures d’impression 3D sur la Lune

Comme plusieurs entreprises, Luyten est spécialisé dans la fabrication additive pour l’exploration spatiale. Dans le cadre du projet Meeka, le fabricant australien d’imprimantes 3D collabore avec l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW). Le but de ce programme est d’utiliser l’imprimante 3D Platypus Galacticus pour construire des structures sur la lune. Grâce à cette technologie et à partir de régolithe, un matériau lunaire, l’entreprise espère construire des structures pouvant atteindre 12 mètres de long et 9 mètres de haut. De plus, afin d’identifier les zones constructibles, Luyten prévoit d’envoyer des rovers pour accompagner Platypus Galacticus. Certains pourront évaluer les zones tandis que d’autres récolteront du régolithe.

Crédits photos : Luyten

Bioimpression 3D dans l’espace

La vie dans l’espace n’est évidemment pas toujours amusante ; l’absence de gravité affecte grandement les os et les muscles des astronautes. C’est pourquoi les chercheurs de l’ESA ont travaillé sur un projet de bioimpression 3D pour concevoir des échantillons de peau et d’os. Le processus d’impression a été fait à l’envers pour prouver qu’il peut être transféré dans l’espace, dans des conditions de microgravité. Si les astronautes pouvaient avoir une bio-imprimante 3D lors de leurs voyages, ils pourraient répondre aux urgences médicales – en cas de brûlures, par exemple, l’équipage pourrait imprimer une nouvelle peau. Dans le cas de l’ESA, plusieurs échantillons de peau et d’os ont été imprimés en 3D à partir de plasma, de méthylcellulose et d’alginate.

Échantillon imprimé avec des cellules de peau humaine en utilisant du plasma sanguin humain comme encre biologique riche en nutriments (crédits photo : ESA – SJM Photography)

Moon Village, la base lunaire imprimée en 3D

Aujourd’hui, les imprimantes 3D peuvent être utilisées pour imprimer toutes sortes de pièces, des voitures aux maisons en passant par les organes. Le potentiel de la technologie est énorme et l’Agence spatiale européenne (ESA) le sait. En collaboration avec la Russie et la Chine, l’ESA souhaite imprimer en 3D une base lunaire baptisée “Moon Village”. Pour y parvenir, les scientifiques visent à utiliser des matériaux lunaires, car le transport de matériaux depuis la Terre coûte trop cher. C’est pourquoi, depuis plusieurs années, des experts de la fabrication additive et de l’industrie spatiale travaillent à étudier la faisabilité du projet, qui, pour le moment, semble réalisable.

Le projet Moonrise

En janvier 2021, pour la première fois, une équipe de chercheurs de l’Université technique de Braunschweig et du Laser Zentrum Hannover (LZH) a réussi à imprimer du régolithe en 3D. Pour mener à bien cette expérience, baptisée « Moonrise », les scientifiques ont équipé un rover lunaire d’un laser pour faire fondre des matériaux lunaires et obtenir du régolithe. Une fois cette étape franchie, les chercheurs ont utilisé le rover IRAS MIRA3D, un véhicule lunaire spécialement conçu pour imprimer en 3D dans l’espace. Grâce à lui, l’équipe à l’origine du projet prétendait pouvoir concevoir des objets à partir de régolithe. Une première, qui pourrait à l’avenir ouvrir le champ des possibles constructions sur la Lune.

Espace d'impression 3D

Crédits photos : LZH

Pansements bio-adhésifs imprimés en 3D

Dans le cadre de la mission spatiale appelée baiser cosmique, dans laquelle différents tests sont menés par des astronautes sur l’ISS, l’astronaute allemand Matthias Mauerer a récemment testé l’utilisation de pansements adhésifs bio-imprimés dans l’espace. Le Bioprint FirstAid, comme on appelle ces bandes de pansement innovantes, a pour objectif ultime de faciliter les futurs premiers secours médicaux dans des zones désolées ou dans des conditions extrêmes. L’imprimante bio mécanique portative est utilisée en l’appliquant directement à l’endroit souhaité sur la peau, où elle imprime immédiatement une bande semblable à un plâtre à l’aide d’une encre bio spéciale. En raison de la forme compacte et de la facilité de manipulation de l’imprimante, les scientifiques à l’origine du projet voient son utilisation future possible dans les cabinets médicaux ainsi que dans des zones complexes comme dans l’espace ou sur terre comme par exemple la région arctique.

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Le projet LavaHive

Nous en parlions précédemment, en mars 2015, la NASA lançait le 3D Printed Habitat Challenge. Et parmi les 160 candidatures, une s’est particulièrement démarquée du jury. Baptisé LavaHive, le concept a été développé par des membres du Centre européen des astronautes et du groupe autrichien Liquifer Systems. Comme le projet Moonrise, l’idée des chercheurs était d’utiliser le régolithe comme matériau d’impression 3D. Plus précisément, le projet LavaHive intègre un habitat central gonflable renforcé par des murs imprimés en 3D à partir du matériau lunaire. De plus, afin d’obtenir un espace de vie suffisamment grand, cette zone gonflable est reliée à trois sous-habitats, par une sorte de tunnel également imprimé en 3D.

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Crédits photo : LavaHive

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