A importância da impressão 3D para o setor espacial

Eventos recentes de lançamento de foguetes - como o Starship, da SpaceX, em abril do ano passado - nos mostram que o setor espacial está em um importante momento de retomada (com altos investimentos) para exploração espacial, observação da Terra, avanço 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

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

• 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 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.

A Sidus Space lançou em 2023 o primeiro satélite impresso em 3D. O vídeo abaixo mostra um pouco do processo de desenvolvimento até o lançamento:

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.

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 para habitats em Marte e na Lua

O programa 3D Printed Habitat Challenge, da NASA, buscou soluções inovadoras para criar habitats em uma futura missão para Marte.

A vencedora do desafio foi a 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.

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 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.

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 qualidade, confiabilidade e atendimento a altos padrões de exigência.

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