A bordo della capsula Cygnus NG-20, lanciata il 30 gennaio 2023 con un Falcon 9, c’è anche la prima stampante 3D per metalli mai portata a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. La capsula cargo è attraccata alla ISS alle 10:59 italiane del 1 febbraio, trasportando rifornimenti e nuovi esperimenti scientifici.

Uno di questi è la stampante 3D in questione. Essa sarà gestita dall’astronauta danese Andreas Mogensen durante la missione Huginn, attualmente sulla ISS con in ruolo di comandante della Stazione. Il progetto è gestito infatti dall’Agenzia Spaziale Europea, mentre la stampante è stata costruita da un consorzio di aziende europee guidate da Airbus.

La stampa 3D viene già utilizzata da circa 10 anni sulla Stazione Spaziale Internazionale, prevalentemente stampando pezzi di plastica per esperimenti o per sostituire piccoli pezzi di strumenti necessari a bordo. Il passaggio ai metalli è però molto complesso e sulla Terra richiede stampanti molto diverse, più costose e con condizioni di funzionamento più delicate, una su tutte la temperatura da raggiungere per stampare il metallo.

L’esperimento

La stampante 3D per metalli pesa circa 180 kg e sarà installata nella postazione Mark II per esperimenti, a bordo del modulo europeo Columbus. Qui verrà gestita dall’astronauta Mogensen, anche se una volta installata la stampante sarà prevalentemente controllata direttamente da Terra. L’obiettivo di questo esperimento è replicare quattro diversi campioni già stampanti con uguale forma e processo produttivo sulla Terra.

Una animazione dei campioni di prova stampati sulla Terra. 

Sulla ISS la stampa di questi campioni impiegherà dalle due alle quattro settimane. Si tratta di quattro campioni ognuno dal peso inferiore ai 250 grammi. La stampante potrà però operare per un massimo di quattro ore al giorno per non superare i limiti acustici imposti sulla ISS.

Una volta stampanti questi quattro campioni verranno impacchettati e riportati sulla Terra, dove saranno studiati da diversi enti e università europee. L’obbiettivo è capire nel dettaglio come cambia la struttura di questi metalli se stampanti in condizioni di microgravità nello spazio.

La stampa 3D sarà una tecnologie abilitanti per l’esplorazione spaziale dei prossimi anni, sia in orbita, ma soprattutto sulla Luna e in futuro su Marte. Applicare questa tecnologia a diversi materiali oltre alle plastiche, cosa che sulla Terra viene già fatto, permetterà di ottenere nuovi risultati sia nella produzione, ma anche nella circolarità dell’economia spaziale.