13 Metal3D: Imprimir satélites y reparar cohetes en el espacio

13.1 Introducción

La investigación y desarrollo de tecnologías para el ámbito espacial son las que a lo largo de la historia han demostrado el potencial que posee el ser humano para la innovación. Esto es impulsado por una nueva tendencia de proyectos espaciales a lo largo de la última década, tanto por empresas privadas y públicas de diferentes países en todo el mundo.

Aunque en una industria espacial con costos elevados y a su vez presupuestos reducidos, el desarrollo de la impresión 3D ha venido a revolucionar y solucionar estas limitaciones que existen al día de hoy.

Por lo tanto, en este artículo se detalla cómo la innovación de impresoras 3D cambia y optimiza los procesos de fabricación tan complejos de satélites e incluso piezas de cohetes y el por qué promover este tipo de tecnologías de impresión.

13.2 Artículo

En toda la historia del ser humano, siempre ha tratado de observar los límites del universo a través de sus propias capacidades, por lo que promover el uso de recursos para este fin resulta muy beneficioso para el avance de la tecnología de todas las áreas a nivel global, creando nuevos procesos de manufactura u optimizando los ya existentes.

Si bien la tecnología de impresión 3D en el espacio ya tiene algunos años de antigüedad, siendo la “Additive Manufacturing Facility” la primera misión de la empresa Made In Space en 2014 con un cohete de la empresa SpaceX, la cual quería demostrar la capacidad de impresión 3D en la microgravedad, la propuesta de la empresa AirBus vino a expandir esta área, impulsando de gran manera la productividad con su impresora 3D de metal llamada “Metal3D” para la Agencia Espacial Europea (ESA).

Esta propuesta, como se mencionó con anterioridad, utiliza metal como material primario, el cual es impreso a una temperatura de 1,200 grados centígrados, como se muestra en la Figura 12.1. Esto da pie a la creación de piezas completamente nuevas como herramientas, escudos contra la radiación espacial e incluso en el futuro, fabricar componentes para colocarlos en la órbita terrestre.

Figura 13.1: Metal impreso en 3D. Fuente: Sitio web de Airbus

La factibilidad de tener esta impresora 3D en la Estación Espacial Internacional (ISS) se dará durante el año actual 2023, aunque aún no hay información sobre la empresa que lanzará esta herramienta al espacio para la utilización de los astronautas, ni en qué momento del año actual será lanzada, no cabe duda que será todo un hito para la industria espacial.

Alentar este tipo de tecnologías es lo que impulsa la innovación, quizá los primeros años de utilización de la impresora sean para usos limitados, pero lo importante es tener una vista al futuro y ser optimistas sobre el área de impresión 3D, ya que según Airbus, las futuras versiones podrán usar materiales como el polvo lunar (regolito) e incluso piezas dañadas o recicladas de satélites fuera de servicio.

Esto viene a revolucionar y a optimizar los procesos de producción de tecnología espacial, ya que en la actualidad, para poner un satélite en funcionamiento sobre la tierra se necesita un cohete con las dimensiones de carga necesarias para transportarlo y colocarlo a una velocidad promedio de 28,000 km/h, lo cual es una inversión inmensa de recursos tanto monetarios, como energéticos, los cuales se ven aún más afectados si el cohete no puede lanzarse varias veces como los de la empresa SpaceX. Pero esto cambia totalmente si el satélite es fabricado sobre la órbita reduciendo significativamente estas complicaciones.

El futuro de las impresoras 3D se ve prometedor, esto no solo puede dar pie a la fabricación de componentes, sino que combinadas con la robótica se puede impulsar la construcción de satélites en el espacio por medio de brazos mecánicos autónomos para el ensamblaje de estos componentes e incluso reparación de cohetes en órbita. Por lo que Airbus tiene otra propuesta, que consiste en lanzar al espacio piezas que conforman un kit para ensamblaje, y estas pueden ser unidas por brazos robóticos, como se muestra en la Figura 12.2., lo cual a futuro estos componentes podrían ser impresos en 3D completamente en órbita.

Figura 13.2: Kit de ensamblaje de satélites. Fuente: Sitio web de Airbus

13.3 Conclusiones

La unión de la impresión 3D con la robótica promete transformar la forma en que se construye y se le proporciona mantenimiento a la tecnología espacial. La visión de brazos robóticos ensamblando componentes impresos en 3D en el espacio es un hito que se acerca con rapidez. A medida que Airbus lidera el camino con su impresora 3D de metal y propuestas para el ensamblaje autónomo en el cosmos, se observa un futuro en el que las fronteras desaparecen entre la manufactura terrestre y espacial, están consolidando el camino para un horizonte donde la exploración y la construcción espacial se fusionan en una tecnológica única.

13.4 Referencias

• [1] “In space manufacturing and assembly”, AIRBUS, acceso el 31 de julio de 2023, https://www.airbus.com
• [2] “La impresora Metal3D de Airbus para la ESA estará operativa en 2023”, Actualidad Aeroespacial, acceso el 31 de julio de 2023, https://actualidadaeroespacial.com
• [3] “ISS: AMF (Additive Manufacturing Facility)”, eoPortal, acceso el 31 de julio de 2023, https://www.eoportal.org