La NASA está utilizando la impresión en 3D para hacer piezas de los motores de los cohetes, pizza para comer en el espacio e incluso fotos físicas del telescopio espacial Hubble Pero para fines de septiembre, un ingeniero planea completar las primeras cámaras espaciales hechas casi en su totalidad de material impreso en 3D.
“Hasta lo que yo sé, somos los primeros en intentar construir un aparato completo con una impresora 3D”, dijo Jason Budinoff, ingeniero aeroespacial del centro de vuelo espacial Goddard que la NASA tiene en Maryland.
Budinoff está construyendo una cámara de 50 mm (2 pulgadas) para un CubeSat, un satélite en miniatura. La cámara tendrá que pasar las pruebas de vibración y vacío térmico el próximo año para probar que puede estar en ese tipo de ambiente y viajar al espacio. Budinoff también está utilizando la impresión 3D para construir un telescopio de doble canal de 350 mm (14 pulgadas).
Ambos dispositivos se construyen para demostrar cómo la impresión 3D beneficia la exploración espacial. La nueva técnica podría reducir tanto el tiempo y el costo de la fabricación tradicional.
Para construir los instrumentos impresos en 3D, primero un láser controlado por una computadora, derrite una pila de polvo metálico. Luego, se fusiona el metal fundido con una configuración específica determinada previamente por una impresora 3D. Los instrumentos se construyen y ensamblan capa por capa, como si fueran rebanadas de pan de miga. El enfoque por capas hace posible la construcción de pequeñas características internas y ranuras que son imposibles de construir con la fabricación tradicional.
Pero los instrumentos no están fabricados para ir al espacio directamente, al menos no por ahora, expresó Budinoff.
“Básicamente quiero mostrar que los instrumentos aditivos mecánicos pueden volar”, dijo Budinoff. “Habremos mitigado el riesgo y cuando futuros directores del programa consulten, ‘¿Podemos utilizar esta tecnología? podremos decir, ‘Sí, ya la hemos probado.’ ”
En el futuro, las impresoras 3D podrían reducir el costo total de la construcción de instrumentos espaciales para la exploración. Por ejemplo, la cámara impresa en 3D de Budinoff solo requiere cuatro piezas separadas, mientras que una cámara convencional requeriría entre cinco y 10 veces la cantidad de partes, comentó Budinoff.
Budinoff está trabajando también en la forma de construir espejos metálicos con una impresora 3D. Los espejos son partes cruciales de los telescopios y puede ser posible crearlos con aluminio en polvo. El aluminio es notoriamente poroso, lo que hace que sea difícil de pulir. Si la teoría de Budinoff es correcta, entonces un proceso llamado “prensado isostático en caliente” podría convertir el aluminio en un espejo reluciente.
La técnica de prensado consiste en tomar un espejo de aluminio impreso en 3D y colocarlo en una cámara caliente bajo 15.000 libras por pulgada cuadrada de presión. El intenso calor y la presión bajarían la porosidad de la superficie del aluminio y crearían un espejo pulido.
Este tipo de espejo podría ser especialmente útil para instrumentos infrarrojos que deben operar a temperaturas extremadamente frías. Los sensores infrarrojos son generalmente hechos de diversos materiales. Pero si se hicieran todas las partes de aluminio, sería más fácil controlar la temperatura del instrumento.
Es probable que ambos instrumentos estén terminados en lo que resta del año y serían sometidos a diversas pruebas para ver si soportan el vuelo espacial en 2015.
