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von A. Fäh

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Erstmalig: 3D-Druck mit Metall im Weltraum - Europäischer 3D-Drucker auf dem Weg zur ISS


 
  • Ein bahnbrechender europäischer Metall-3D-Drucker macht sich auf den Weg zur ISS, um erstmals Metallteile im Weltraum herzustellen.

  • Die Technologie, entwickelt von Airbus, könnte die Grundlage für komplexe metallische Strukturen im Weltraum schaffen und die Exploration von Mond und Mars unterstützen.

  • Der Drucker verwendet Edelstahl, um unter Weltraumbedingungen fest und korrosionsbeständig zu drucken. Die Tests umfassen vier Formen, die auf ihre Leistung im Vergleich zu Referenzdrucken auf der Erde analysiert werden.

 

Pionierarbeit im Orbit: Europäischer Metall-3D-Drucker startet zur Internationalen Raumstation.

Europäischer Metall-3D-Drucker auf dem Weg zur Internationalen Raumstation (Quelle: ESA)
Europäischer Metall-3D-Drucker auf dem Weg zur Internationalen Raumstation (Quelle: ESA)

Der Weg für den Metall-3D-Druck im Weltraum ist geebnet: Ein wegweisender, in Europa hergestellter Metall-3D-Drucker begibt sich auf die Internationale Raumstation (ISS) im Rahmen der Cygnus NG-20 Versorgungsmission. Dieser bahnbrechende Drucker repräsentiert ein Novum in der Raumfahrt, da erstmals Metallteile im Weltraum hergestellt werden sollen.


Die technische Herausforderung beim Metall-3D-Druck im Weltraum liegt in den extremen Bedingungen, darunter höhere Temperaturen und der Einsatz eines Lasers zum Schmelzen des Metalls. Die Sicherheit der Crew und der Raumstation selbst muss gewährleistet werden, während Wartungsmöglichkeiten äußerst begrenzt sind. Der Erfolg dieses Projekts könnte jedoch die Potenziale des Weltraum-3D-Drucks durch die verbesserten Eigenschaften von Metall, wie Festigkeit und Leitfähigkeit, revolutionieren.


Nach der Ankunft auf der ISS wird der ESA-Astronaut Andreas Mogensen den etwa 180 kg schweren Metall-3D-Drucker in der European Draw Rack Mark II im Columbus-Modul der ESA installieren. Die Steuerung und Überwachung erfolgt dann von der Erde aus, sodass der Druck ohne direkte Aufsicht von Andreas durchgeführt werden kann.


Der Metall-3D-Drucker wurde von einem Team unter der Leitung von Airbus Defence and Space SAS entwickelt und ist in Zusammenarbeit mit der ESA-Direktion für bemannte und robotergestützte Exploration entstanden. Dieser Technologiedemonstrator soll die Grundlage für die Herstellung komplexerer metallischer Strukturen im Weltraum schaffen und somit die Exploration des Mondes und des Mars unterstützen.


Das Drucken erfolgt mit einer Edelstahlsorte, die aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit häufig in medizinischen Implantaten und der Wasseraufbereitung verwendet wird. Um die Sicherheit zu gewährleisten, wird der Druckvorgang innerhalb einer vollständig abgedichteten Box durchgeführt, und die Druckerfans und -motoren sind relativ laut, weshalb der geplante Druckzeitraum auf vier Stunden täglich begrenzt ist.


Vier interessante Formen wurden ausgewählt, um die Leistung des Metall-3D-Druckers zu testen. Diese ersten Objekte werden mit Referenzdrucken auf der Erde verglichen, um festzustellen, wie die Weltraumumgebung den Druckprozess beeinflusst. Die Druckzeit ist aufgrund von Lärmbeschränkungen auf der Raumstation begrenzt, aber jede Form wiegt weniger als 250 g und dauert etwa zwei bis vier Wochen zu drucken.


Nach dem Druck entfernt Andreas die Objekte, packt sie sicher für den Rücktransport zur Erde und übermittelt sie an verschiedene Institutionen für Analysen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen helfen, Unterschiede in der Druckqualität und Leistung im Weltraum im Vergleich zur Erde zu verstehen.

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