Une imprimante 3D métal dans l'ISS

Mardi, une vingtième mission de ravitaillement avec un vaisseau cargo Cygnus (Cygnus NG-20) a décollé à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX pour rejoindre aujourd'hui la Station spatiale internationale (ISS). Elle transporte une imprimante 3D qui permettra d'imprimer des pièces en métal dans l'ISS.

Une imprimante 3D dans l'ISS, ce n'est pas nouveau et notamment avec des filaments de matériaux polymères, mais c'est bel et bien une première pour la fabrication d'objets métalliques. D'une masse d'environ 180 kg, elle sera installée dans le laboratoire européen Columbus de l'ISS et contrôlée depuis la Terre.

Cette imprimante 3D métal a été développée par Airbus Defence and Space pour l'Agence spatiale européenne (ESA). Elle va utiliser un filament en acier inoxydable qui sera chauffé par un puissant laser. Le métal fondu sera alors ajouté à l'impression.

De gros défis à relever

Le type d'acier inoxydable retenu se retrouve dans des implants médicaux et le traitement de l'eau, compte tenu de sa bonne résistance à la corrosion. Le point de fusion sera de 1 200 °C à 1 400 °C. L'imprimante fonctionne à l'intérieur d'une boîte métallique scellée.

L'ESA explique que pour pouvoir faire fonctionner l'imprimante, il est nécessaire d'avoir une atmosphère d'azote eu égard aux risques avec l'oxygène, y compris pour l'oxydation. Il va sans dire que d'infinies précautions ont été prises pour une impression métal adaptée à un environnement si particulier.

L'enjeu de la démonstration sera de reproduire des impressions de référence réalisées sur Terre et de comparer minutieusement le résultat au retour de l'espace. La microgravité aura-t-elle eu une influence préjudiciable sur la bonne conformité des pièces en métal ?

Pour l'ISS et au-delà

Les objets métalliques par impression 3D pèsent chacun moins de 250 g. Leur impression va prendre de deux à quatre semaines. Pour des raisons de nuisance sonore avec ses ventilateurs et son moteur, l'imprimante 3D métal dans l'ISS ne fonctionnera que quatre heures par jour au maximum.

Avec une fabrication de pièces en métal directement depuis l'espace, les astronautes seraient moins dépendants de l'arrivée de cargos de ravitaillement pour des outils, des pièces de rechange et autres.

Elle entre dans la perspective d'une exploration spatiale de fait plus durable, voire pour des missions plus lointaines avec des infrastructures à bâtir.

N.B. : Source images : ESA - Airbus Space and Defence.