Después de un viaje de siete meses, la NASA ‘s perseverancia Rover aterrizó en el de Marte Jezero cráter el 18 de febrero de 2021. Desde entonces, controladores de la misión han hecho muchos progresos, incluyendo la captura de sonidos del planeta, la conducción en el rocoso, cráteres de la terreno rojo por primera vez, y transmitiendo más de 7.000 imágenes desde el conjunto de cámaras más avanzado que jamás haya viajado al Planeta Rojo.

(3dPrint)-Después de una sesión informativa virtual reciente con expertos de la NASA para discutir los próximos hitos, nos enteramos de que el helicóptero experimental Ingenuity, que permanece unido al vientre del rover, se está preparando para su primer vuelo. La agencia tiene como objetivo, no antes del 8 de abril de 2021, que el helicóptero de 4 libras haga el primer intento de un vuelo controlado y motorizado de un avión en otro planeta y en la frágil atmósfera de Marte. Eventualmente, esta primera actividad de «vuelo estacionario» será seguida por vuelos experimentales adicionales de distancia y altitud cada vez mayores.

 

Después de un mes en Marte, Perseverence, que está equipado con piezas impresas en 3D, avanza según lo planeado. Varios hitos emocionantes ya han demostrado la resistencia del robot del tamaño de un automóvil mientras se prepara para llevar a cabo objetivos científicos. Esto incluye probar tecnologías que ayudarían a mantener una presencia humana interplanetaria o recolectar muestras de roca y suelo para traerlas de regreso a la Tierra.

Entre los siete instrumentos que lleva el rover se encuentra el Instrumento planetario para la litoquímica de rayos X (PIXL), un dispositivo del tamaño de una lonchera que buscará signos de vida microbiana fosilizada disparando rayos X a las superficies de las rocas para analizarlos. PIXL no solo es crucial para encontrar rastros de vida en características rocosas tan pequeñas como un grano de sal, sino que también es relevante a nivel de fabricación, considerando que la herramienta de laboratorio de 10 libras tiene cinco partes impresas en 3D incorporadas en su estructura.

Para desarrollar los componentes impresos en 3D, la NASA trabajó con su Jet Propulsion Lab (JPL) en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) para lograr el peso más ligero de PIXL. El equipo de JPL recurrió al proveedor de servicios de metal AM Carpenter Additive para imprimir la carcasa de titanio de dos piezas del instrumento, un marco de montaje y dos puntales de soporte. La fabricación tradicional habría producido piezas finales con tres o cuatro veces más masa que las impresas en 3D. El ingeniero mecánico principal de PIXL en JPL, Michael Schein, incluso dijo: «La impresión 3D hizo posible este instrumento» al permitir que el equipo logre un apuntado de baja masa y alta precisión que no se podría hacer con la fabricación convencional.

Como parte de la exploración de tecnologías de impresión 3D de la agencia espacial estadounidense para construir motores de cohetes , crear piezas de naves espaciales y desarrollar posibles puestos de avanzada orbitales fuera de la Tierra, Perseverance ha sido equipada con un total de once piezas metálicas impresas en 3D. Esto no debería sorprender, considerando que su predecesor Curiosity fue la primera misión en llevar la impresión 3D al Planeta Rojo, aterrizando en 2012 con una pieza de cerámica impresa en 3D dentro de su instrumento de Análisis de Muestras en Marte (SAM) similar a un horno .

Desde entonces, la NASA ha continuado probando la impresión 3D para su uso en naves espaciales para asegurarse de que se comprenda bien la confiabilidad de las piezas. La agencia ha sugerido que, como «estructuras secundarias», las piezas impresas de Perseverance no pondrían en peligro la misión si no funcionaran según lo planeado, pero como dijo Andre Pate, el líder del grupo de AM en JPL: «Volar estas piezas a Marte es un gran hito que abre la puerta un poco más a la fabricación aditiva en la industria espacial”.

Sin embargo, parece que la NASA está haciendo mucho más que abrir una puerta a la impresión 3D. En los últimos ocho años, ha asumido varias tareas relacionadas, incluido el proyecto Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology (RAMPT) para avanzar en el desarrollo de técnicas de AM para imprimir piezas de motores de cohetes a gran escala utilizando polvos metálicos y láseres y asociarse con empresas como Stratasys para crear estructuras optimizadas impresas en 3D para satélites. La NASA incluso permitió que los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) probaran tecnologías de impresión 3D en gravedad cero, gracias a cinco plataformas desarrolladas en colaboración con Made In Space , Tethers ,Soluciones de bioimpresión 3D y nScrypt , que se han implementado y utilizado con éxito en órbita.

Perseverance, el último de una serie de rovers de Marte, lleva otras seis piezas impresas en 3D en otro de sus instrumentos. El Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno de Marte (MOXIE) es un dispositivo que probará la tecnología que podría producir cantidades industriales de oxígeno para crear propulsores de cohetes en Marte, ayudando a los astronautas a lanzarse de regreso a la Tierra. Si bien un intercambiador de calor mecanizado convencionalmente tendría que estar hecho de dos partes y soldarse, los MOXIE se imprimieron en 3D como una sola pieza en Caltech.

Las últimas tecnologías de Red Planet se acercan a un momento fascinante para la exploración espacial. El próximo primer vuelo de Ingenuity abrirá nuevas posibilidades y desafíos para el futuro de la exploración aérea extraterrestre. No obstante, antes de que Ingenuity tome su primer vuelo a Marte, debe estar directamente en el medio de un parche de «aeródromo» plano elegido. Luego, el elaborado proceso para desplegar el helicóptero en la superficie tomará alrededor de seis soles, eso es seis días terrestres. Luego, el equipo pasará hasta 30 días marcianos, o 31 días terrestres, haciendo todo lo posible para garantizar un vuelo exitoso, incluido mover las palas del rotor y verificar el rendimiento de la unidad de medición inercial.

“Como con todo con el helicóptero, este tipo de despliegue nunca se había hecho antes”, dijo Farah Alibay, líder de integración de Mars Helicopter para el rover Perseverance, durante la sesión informativa virtual. “Una vez que comenzamos el despliegue no hay vuelta atrás. Todas las actividades están estrechamente coordinadas, son irreversibles y dependen unas de otras. Si hay un indicio de que algo no va como se esperaba, podemos decidir esperar un sol o más hasta que tengamos una mejor idea de lo que está sucediendo”.

Las misiones posteriores de la NASA a Marte, la Luna y más allá ya están en proceso. El director de ciencia planetaria del JPL, Bobby Braun, dijo: “Si podemos explorar y estudiar científicamente Marte desde el aire, con su atmósfera delgada, ciertamente podemos hacer lo mismo en varios otros destinos del sistema solar, como Titán o Venus. . » En realidad, con el objetivo de 2027 para su misión Dragonfly , la NASA planea enviar un helicóptero a la luna Titán de Saturno para avanzar en la búsqueda de los componentes básicos de la vida.

Sin embargo, en un futuro más inmediato, podemos esperar que el programa Artemis dé pasos de gigante al enviar astronautas a la Luna en 2024 (una línea de tiempo que muchos han considerado poco realista ) y más tarde a Marte . En preparación para la misión, la agencia espacial tiene un concepto para los elementos centrales de la superficie necesario para establecer una presencia sostenida en el espacio, y está invirtiendo en fabricación avanzada, considerada una de las cinco industrias del futuro que permitirán la exploración espacial. Sin embargo, para una misión lunar, la nave de aterrizaje crítica es esencial para llevar a las personas desde la órbita lunar a la superficie y regresar. Eso por sí solo ya ha abierto una gama de posibilidades para que la impresión 3D supere a otras tecnologías.