Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation ESA haben gemeinsam mit Architekturbüros einen 3D-druckbaren Lebensraum für den Einsatz auf dem Mond entwickelt. Ein erster Prototyp dieses Skelettbodens wurde jetzt vom Metall-3D-Druck-Unternehmen MX3D additiv hergestellt.

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Schon seit Jahren arbeiten Raumfahrteinrichtungen wie die NASA an ihrem Ziel, den Mond oder auch den Mars als Lebensraum nutzbar zu machen. Einige Beispiele: Das US-amerikanische 3D-Druckunternehmen ICON arbeitet im Rahmen des Projekts „Olympus“ an einem neuartigen Konstruktions-3D-Drucker für den Bau von Gebäuden auf anderen Planeten. Die niederländische TU Delft entwickelte autonome 3D-Druck-Roboter für unterirdische Lebensräume auf dem Mars. Deutsche Forscher vom LZH Laser Zentrum Hannover e.V. haben im Rahmen des Projekts MOONRISE das Material Regolith unter Bedingungen der Mondgravitation erfolgreich aufgeschmolzen, um Material für den 3D-Druck vor Ort zu haben. Nun gaben die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die Architekturbüros Skidmore, Owings und Merrill bekannt, dass sie an einem Lebensraum für den Einsatz auf dem Mond arbeiten.

Details zum 3D-Druck für Lebensraum auf Mond und Mars

Das Metall-3D-Druck-Unternehmen MX3D hat dazu einen Prototypen für einen Skelettboden entwickelt, den MX3D jetzt auf seiner Website vorgestellt hat. Um die strukturelle Integrität zu wahren, mussten die Ingenieure Konstruktionsbeschränkungen für das Bodensystem erfüllen. Die Abgrenzung der Stressmap-Analyse und einer optimierten kontinuierlichen Topologie half MX3D bei der Entwicklung einer Struktur mit einem glatten Stegmuster-Design, das bis zur Mitte nach außen hin auskragt. Die Querschnitte können dabei mit reduzierter Dicke gedruckt werden, ohne dass die strukturelle Integrität verloren geht.

Der Boden entstand mit der proprietären WAAM-Methode von MX3D und dem Material 308LSi-Edelstahl, das häufig in der Luft– und Raumfahrtindustrie eingesetzt wird. Das 395 Kilogramm schwere und 4,5 Meter lange Objekt wurde in 246 Stunden gedruckt. Das Bodendesign besteht aus sechs separaten Segmenten, die einzeln bedruckt und zusammengeschweißt werden. Drei Säulen tragen die Struktur, die aus einer Reihe von Bodenplatten besteht.

Stimmen der Verantwortlichen

Advenit Makaya, Advanced Manufacturing Engineer bei der ESA, sagte über das Projekt:

„Dies ist eine bemerkenswerte Leistung von MX3D, die das Potenzial dieser additiven Fertigungstechnik für immer mehr Weltraumanwendungen weiter unterstreicht. Die Designflexibilität und die Möglichkeit, die gedruckte Struktur mit eingebetteten Überwachungssystemen zu kombinieren – wie in der 3D-gedruckten Brücke in Amsterdam demonstriert – sind für Anwendungen in Weltraumstrukturen eine Untersuchung wert.“

Gijs van der Velden, CEO von MX3D, erklärt:

„Dies war eine großartige Gelegenheit, gemeinsam mit ESA und SOM das Potenzial unserer Technologie für die Herstellung von Leichtmetallstrukturen zu zeigen. Für MX3D war es ein perfektes Projekt, seine Erfahrung beim Drucken topologieoptimierter Metallstrukturen zu nutzen. Der optimale Materialeinsatz ist bei MX3D ein Unternehmensziel, denn – genau wie bei der Gestaltung von Raumfahrtanwendungen – ist jedes Kilo weniger bei einer MX3D-Konstruktion ein direkter Gewinn für die Machbarkeit eines Projekts.“

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