Wie weit die Menschheit mit der technischen Entwicklung in den letzten Jahren schon vorangekommen ist, zeigt sich im neuen Einsatz des 3D-Druckers. Zum ersten Mal wurde ein Teil in einem 3D-Drucker in der internationalen Raumstation ISS von Astronauten der NASA gedruckt. Obwohl es sich dabei nur um ein kleines Schild mit einem Spruch „Made in Space“ handelte, hat der Druck im FDM-Verfahren für eine Menge Aufsehen gesorgt. Im Rahmen des Projekts „3D-Printing in Zero-G Experiment“ ist es erstmals gelungen, den ersten Null Schwerkraft 3D-Drucker für den Einsatz im Weltall zu bauen.

Der Drucker muss sich selbst drucken können

Die Aussage mag etwas witzig klingen, hat aber einen ernsten Hintergrund. Der Sinn und Zweck eines 3D Drucker außerhalb der Erde auf der ISS ist die schnelle Beschaffung und eigene Herstellung von Ersatzteilen. Bis jetzt müssen die Mitglieder der ISS auf neue Ersatzteile warten, wenn es einen Defekt gibt. Die Lieferungen dauern oft mehrere Wochen, weswegen sich Raummissionen immer stark verzögern. Mit dem Einsatz eines 3D-Druckers im Weltraum können benötigte Ersatzteile einfach und schnell gedruckt werden.

Somit entfällt die lange Wartezeit, die Flexibilität der Besatzung steigt. Nun muss sich der Drucker natürlich auch selbst drucken können. Das bedeutet, dass der Drucker auch für sich selbst Ersatzteile herstellen muss. Es ist nämlich gar nicht so unwahrscheinlich, dass der Drucker nach einiger Zeit einen technischen Defekt aufweist. Das erste gedruckte Bauteil auf der ISS war sogar ein Ersatzteil für den Drucker, mit einer kleinen Aufschrift. Der Druck hat bewiesen, dass die Idee des 3D-Drucks im Weltraum umsetzbar ist und bei den weiteren Missionen auf jeden Fall auch zum Einsatz kommen kann.

Wie unterscheidet sich der 3D Drucker im Weltraum vom gewöhnlichen 3D Drucker zu Hause?

Der 3D-Drucker im Weltall muss natürlich viel größeren Kräften und Belastungen standhalten als der gewöhnliche Drucker im Wohnzimmer. Im Weltraum wirken andere Gravitationskräfte, die Schwerelosigkeit tritt ein. Diese Umstände erschweren das Drucken. Forscher haben einige Jahre gebraucht, um den 3D-Drucker so zu modifizieren, dass er auch unter den schwierigen Bedingungen arbeiten kann. Er hat ein Gehäuse aus Metall und ein kleines Sichtfenster erhalten, damit die Astronauten den Druckprozess genau beobachten können.

Bevor der 3D-Drucker jedoch auf der ISS in Betrieb genommen werden konnte, waren sehr viele Tests notwendig. Die Tests bestanden in der Regel aus Freiflügen, bei denen die Schwerelosigkeit simuliert wurde. Es stellte sich dabei heraus, dass das gedruckte Bauteil aufgrund der veränderten Kräfte im Weltall schwerer von der Herstellungsfläche des Druckers lösbar war. Daher sollen noch weitere Test zur Optimierung des Verfahrens folgen.

Günstige und einfache Ersatzteile

Der 3D-Drucker im Weltraum kann aber nicht nur auf der ISS eingesetzt werden. Die NASA plant den Einsatz dieser Geräte bei der bald anstehenden Mars-Mission, da damit einfach und günstig Ersatzteile gedruckt werden können. Bis jetzt ist das die einzige Möglichkeit, auf dem Mars Ersatzteile herzustellen, ohne weitere Materialien liefern zu müssen.

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