Científicos crean modelos de transbordadores espaciales en microgravedad con una impresora 3D

Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, junto con el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, han llevado la impresión 3D al espacio. El último 8 de junio, como parte de la misión Virgin Galactic 07, demostraron la viabilidad de fabricar componentes espaciales en microgravedad. La impresora 3D, denominada SpaceCAL, ha sido especialmente diseñada para operar bajo estas condiciones extremas, lo que podría revolucionar la manera en que se gestionan las misiones espaciales de larga duración.

Taylor Waddell, estudiante de doctorado y líder del proyecto, ha destacado la importancia de este avance: “La capacidad de imprimir en el espacio elimina la necesidad de transportar un gran número de repuestos, reduciendo significativamente la masa y el costo de las misiones”, dijo para un comunicado oficial de la casa de estudios. El éxito de la misión ofrece soluciones prácticas y eficientes para los retos que enfrentan los astronautas fuera de nuestro planeta.

La NASA ha financiado el proyecto SpaceCAL mediante su programa Flight Opportunities, destinado a impulsar tecnologías prometedoras para la exploración espacial. Este apoyo ha sido esencial para probar la impresora 3D en condiciones de microgravedad durante la misión Virgin Galactic 07.

¿En qué consiste el proyecto?

SpaceCAL no es una impresora 3D ordinaria. Desarrollada con el apoyo de la NASA y Berkeley Engineering, esta tecnología utiliza la litografía axial computarizada (CAL), un método que emplea la luz para solidificar un líquido viscoso en objetos tridimensionales. Este proceso es adecuado para la microgravedad y también permite la creación de piezas complejas con velocidad y precisión de alto nivel.

La prueba realizada en el espacio suborbital de la VSS Unity ha permitido a los investigadores validar que SpaceCAL puede operar eficazmente en el vacío del espacio. El equipo ha logrado producir cuatro piezas de prueba en apenas 140 segundos.

Según Waddell, “esta tecnología podría eventualmente usarse para fabricar todo, desde herramientas hasta elementos médicos como lentes de contacto y prótesis dentales para astronautas.”

¿Cómo son los transbordadores espaciales en microgravedad?

Los transbordadores espaciales impresos en microgravedad mediante la impresora 3D SpaceCAL son modelos detallados y precisos, diseñados para replicar las funciones y estructuras de un transbordador real pero en una escala reducida.

Anteriormente, un transbordador real, conocido como el Transbordador Espacial, fue un vehículo de lanzamiento reutilizable diseñado y operado por la NASA para misiones de transporte y servicio en el espacio. El programa del Transbordador Espacial, que funcionó desde 1981 hasta 2011, incluyó naves como el Atlantis, el Discovery y el Endeavour. Eran vehículos capaces de llevar astronautas y carga al espacio, operar en órbita para misiones de varios días, y luego regresar a la Tierra, aterrizando como un avión.

Los transbordadores de SpaceCAL están fabricados a partir de PEGDA, un plástico líquido que solidifica bajo la exposición a la luz en el proceso de litografía axial computarizada (CAL). Estos modelos poseen superficies suaves y contornos bien definidos, lo que permite evaluar la precisión de la impresión 3D en condiciones de ingravidez y la adaptabilidad del material en el espacio.

Los objetos impresos durante la misión Virgin Galactic 07, incluidos modelos de transbordadores espaciales y figuras geométricas, demostraron que la impresión 3D en microgravedad es viable y funcional. Las pruebas subrayan la capacidad de SpaceCAL para adaptarse a las condiciones de ingravidez, lo que garantiza que los materiales se solidifiquen correctamente sin la influencia de la gravedad terrestre.

La importancia del avance para futuras misiones espaciales

El avance de la impresión 3D en microgravedad promete transformar radicalmente la preparación de misiones espaciales prolongadas, como los viajes a Marte o la permanencia en la Estación Espacial Internacional. Al reducir la necesidad de grandes cantidades de repuestos, se minimizan los riesgos y costos asociados con el lanzamiento y almacenamiento de materiales.

Además, la capacidad de producir piezas a demanda aumenta la seguridad de los astronautas, proporcionando soluciones rápidas a problemas potenciales. “Imaginen poder imprimir una herramienta vital en el momento justo o una pieza médica esencial para tratar a un tripulante enfermo,” sugiere Waddell. Este enfoque no solo es práctico, sino que también impulsa la sostenibilidad de las misiones al reducir el desperdicio y optimizar los recursos.