Forscher der James Watt School of Engineering an der Universität Glasgow haben einen wichtigen Durchbruch in der 3D-Drucktechnologie für den Einsatz im Weltraum erzielt. Unter der Leitung von Dr. Gilles Bailet entwickelte das Team ein patentiertes System, das die Herausforderungen des 3D-Drucks in Mikrogravitation überwindet, wie die University of Glasgow auf seiner Website berichtet. Dieses System markiert einen bedeutenden Schritt hin zur Entwicklung orbitaler Fabriken, die Ausrüstung und Bauteile direkt im All herstellen könnten. Das Patent kann hier (PDF, 2,4 Mb; öffnet in neuem Fenster) eingesehen werden.
Das innovative System ersetzt herkömmliche 3D-Drucker-Filamente durch ein einzigartiges granuläres Material, das in der Schwerelosigkeit und dem Vakuum des Weltraums effektiv funktioniert.
Dr. Bailet erklärt:
„Was auf der Erde gut funktioniert, ist oft weniger robust im Vakuum des Weltraums. 3D-Druck außerhalb der Druckmodule der Internationalen Raumstation war bisher nicht möglich.“
Mit dieser neuen Technologie sei es nun möglich, zuverlässig im Weltraum zu drucken und ressourcenschonendere sowie ehrgeizigere Projekte umzusetzen.
Erfolgreiche Tests und potenzielle Anwendungen im All
Das System wurde im Rahmen der Parabelflugkampagne der Europäischen Weltraumorganisation an Bord des Forschungsflugzeugs „Vomit Comet“ erfolgreich getestet, das Schwerelosigkeit durch scharfe Auf- und Abstiege simuliert. Die Technologie adressiert nicht nur die Einschränkungen traditioneller Fertigungsmethoden im All, sondern eröffnet auch neue Wege für nachhaltige und innovative Anwendungen.
Dr. Bailet erläutert, dass mit dieser Technik die Begrenzungen von Raketen-Payloads umgangen werden könnten, da optimierte Strukturen direkt im Orbit hergestellt werden. Zu den potenziellen Anwendungen zählen unter anderem Solarreflektoren zur CO₂-neutralen Energiegewinnung, fortschrittliche Kommunikationsantennen sowie Forschungsstationen zur Herstellung von reineren pharmazeutischen Produkten wie Insulin.
Darüber hinaus arbeitet das Team daran, Elektronik direkt in 3D-gedruckte Bauteile zu integrieren, um die Funktionalität von im All gefertigten Geräten weiter zu verbessern. Ein weiteres Ziel ist es, sicherzustellen, dass die zukünftige Produktion im Weltraum keinen Beitrag zur wachsenden Problematik von Weltraummüll leistet, was eine nachhaltige Nutzung des Weltraums fördert.
Zukunftsvision: Fertigungstechnologien im Weltraum
Nach dem erfolgreichen Nachweis der Funktionsfähigkeit des Systems unter Mikrogravitationsbedingungen sucht das Team nun nach Finanzierungsmöglichkeiten, um die Technologie im All zu testen. Unterstützt durch die britische Raumfahrtbehörde (UK Space Agency) und andere Förderungen, verspricht das Projekt, die Art und Weise, wie die Menschheit Fertigung im Orbit betreibt, grundlegend zu verändern. Es eröffnet transformative Fortschritte in den Bereichen Energie, Kommunikation und Gesundheitswesen.
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