A importância da Impressão 3D para o Setor Espacial

Esta semana acompanhamentos o lançamento do foguete Starship, da SpaceX, que tem como objetivo transportar astronautas à Lua e, no futuro, realizar missões para Marte. Recentemente, também houve o lançamento do Terran 1, foguete da Relativity Space, fabricado por impressão 3D.

Estes eventos nos mostram que o setor espacial está em um importante momento de retomada (com altos investimentos!) para exploração espacialobservação da Terraavanço da comunicação (satélites), entre outros. E, a impressão 3D, faz parte e auxilia neste processo.

Desde a fabricação de componentes para foguetes e satélites até a proposta de componentes no próprio espaço, as tecnologias de impressão 3D permitem que o setor espacial possa ir mais longe.

Abaixo apresento alguns exemplos (reais) de como a impressão 3D está atuando neste setor.

Impressão 3D para foguetes

SpaceX e Relativity Space são exemplos de como componentes podem ser fabricados por impressão 3D, usando todos os benefícios que esta tecnologia proporciona.

impressão 3D
Tanque de propelente Launcher Orbiter: vaso de pressão de titânio impresso em Ti-6Al4V mostrado como impresso ainda preso à placa de construção. Impresso como uma única peça, os engenheiros podem rapidamente ter um conjunto totalmente funcional que é mais leve, mais forte e reduz o risco de vazamentos. Fonte: Velo3D.
  • Geometrias complexas: existia um limite para fabricação de determinadas peças devido aos processos de manufatura não atender certos requisitos. Com a impressão 3D este limite foi ultrapassado, permitindo, por exemplo, a construção de canais internos de refrigeração que seriam impossíveis em formas tradicionais de fabricação.
  • Redução de tamanho e peso e integração entre as peças: as tecnologias de impressão 3D são bastante conhecidas por estes benefícios, os quais são fundamentais para o setor espacial, permitindo, inclusive, ciclos de aprendizado mais rápido.
  • Novos materiais: com a necessidade do setor espacial de ter materiais com características específicas, foram desenvolvidas ligas de última geração para melhorar desempenho dos materiais aplicados a este setor. Tudo isto, atendendo os altos padrões exigidos pela indústria espacial.

impressão 3D
Câmara de empuxo GRCop-42, fabricada em cobre, através da impressora 3D Velo3D Sapphire. Como benefício, esta peça aproveita a condutividade térmica do cobre, enquanto aumenta a força, ponto de fusão e resistência à corrosão para propulsores a base de oxigênio líquido. Fonte: Velo3D.

Impressão 3D para satélites

Satélites mais leves, mais fortes e mais baratos. Estes são os desafios das empresas, como a Fleet Space Technologies e a Sidus Space, que desenvolvem e fabricam satélites.

Sidus Space lançou em 2023 o primeiro satélite impresso em 3D.

Já a Fleet Space Technologies pretende conectar bilhões de dispositivos utilizando nanossatélites fabricados por impressão 3D. Com isto, a conectividade em locais remotos poderá ter uma possível solução.

impressão 3D
Antenas patch de radiofrequência (RF) impressas pela 3D Systems em materiais LaserForm AlSi10Mg e A6061-RAM2 para satélites Alpha da Fleet Space Technologies. Fonte: 3D Systems.

Um campo de pesquisa também relacionado com impressão 3D e satélites é o da empresa Mitsubishi Electric, que desenvolveu uma técnica para imprimir antenas de satélites no espaço, com ajuda da luz solar e uma resina. Com isto, seria possível a construção de antenas mais leves e maiores, pois não ocuparia grandes espaços no foguete de lançamento.

Em condições simuladas, os pesquisadores conseguiram imprimir uma antena que apresentou resultados nos testes semelhantes a satélites convencionais.

impressão 3D
Tecnologia de impressão 3D no espaço de antena. Fonte: Mitsubishi Electric Corporation.

Impressão 3D para habitats em Marte e na Lua

O programa 3D Printed Habitat Challenge, da NASA – National Aeronautics and Space Administration, buscou soluções inovadoras para criar habitats em uma futura missão para Marte.

A vencedora do desafio foi a AI SpaceFactory, que propôs um método de impressão 3D de uma casa com vários andares em Marte, usando fibra de basalto extraído do próprio solo de Marte e bioplástico produzido de plantas cultivadas no planeta. Com isto, seria possível explorar Marte e iniciar uma construção com matéria-prima do próprio planeta.

impressão 3D
Renderização do habitat Marsha impresso em 3D da AI Space Factory. Fonte: AI Space Factory.

Já a empresa ICON, conhecida por atuar na construção civil com impressão 3D aqui na Terra, está realizando pesquisa e desenvolvimento de sistema para construção de habitats na Lua, a partir de financiamento da NASA.

impressão 3D
Renderização de como seria a construção 3D na lua. Fonte: Icon.

Impressão 3D na Estação Espacial Internacional

Em 2016, foi lançada a primeira impressora 3D de polímeros comercial para microgravidade, da empresa Redwire Space. A impressora, presente na Estação Espacial Internacional, já fabricou mais de 200 ferramentas e peças de reposição para a Estação, contribuindo para fornecimento de peças de suprimentos de forma mais ágil.

impressão 3D
Uma das impressoras Redwire 3D atualmente na Estação Espacial Internacional. Fonte: Redwire.

Como é possível perceber, a impressão 3D no setor espacial não é importante apenas nos foguetes, mas em todo um potencial ecossistema a ser construído no espaço. Além disso, estes exemplos demonstram, cada vez mais, o potencial de uso das tecnologias de impressão 3D com garantia de qualidadeconfiabilidade atendimento a altos padrões de exigência.

E você, conhece outras aplicações da impressão 3D no setor espacial?

Grande abraço!

Luan Saldanha.

Para continuar por dentro das principais notícias do mundo da impressão 3D acesse o nosso site.

categoria(s):

Marcus Figueiredo

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Rolar para cima