Jakub Stojek, PDG d’Orbital Matter et Robert Ihnatisin, directeur de la technologie, avec une réplique de leur Replicator CubeSat dans leur bureau de Varsovie. (crédits photo : Orbital Matter)
Les avantages offerts par l’impression 3D s’expriment dans un éventail toujours plus large de matériaux et d’environnements. Si les conditions extrêmes de l’espace représentent un défi de taille pour cette technologie, il ne fait guère de doutes qu’elle finira aussi par dompter les contraintes de ce milieu très hostile, ce qui serait une bonne nouvelle pour les acteurs du spatial. Ces derniers voient dans la fabrication additive une solution d’avenir pour résoudre les nombreuses difficultés que posent l’approvisionnement en pièces et la construction dans cet environnement exigeant.
Parmi les start-up les plus prometteuses mobilisées sur ce créneau, on retrouve Orbital Matter. Basée en Pologne et en Allemagne, cette entreprise s’est mise en quête d’être la première à imprimer de grands éléments d’infrastructure spatiale directement en orbite, sur la Lune et sur Mars, réduisant ainsi les coûts et facilitant les explorations spatiales.
Jakub Stojek, PDG d’Orbital Matter et Robert Ihnatisin, directeur de la technologie, ont récemment dévoilé une réplique de leur Replicator CubeSat, une imprimante 3D prototype capable de fonctionner en condition de microgravité, et sans nécessiter de génération de chaleur lors de la fabrication. En effet, les protagonistes expliquent que comme il n’y a pas d’atmosphère pour refroidir les pièces par convection, il faudrait beaucoup de temps – des mois – pour que les pièces refroidissent simplement par irradiation. Semble t’il basé sur un procédé d’impression 3D résine, son processus offre l’avantage d’imprimer sans chaleur, ce qui rend la construction de structures sous vide beaucoup plus rapide.
« Fabriquer directement dans l’espace signifie que de grandes structures pourraient en principe être construites avec moins de matériaux, car elles n’ont pas besoin de résister aux rigueurs du lancement. » ajoute Orbital Matter. « Cela pourrait signifier que de grandes centrales solaires spatiales, des antennes de communication, des télescopes plus grands pour des missions scientifiques et des stations spatiales encore plus grandes pourraient tous être construits en orbite. »
Prototype de l’imprimante 3D Replicator CubeSat d’Orbital Matter (crédits photo : Orbital Matter)
En effet, plus qu’une imprimante 3D, Orbital Matter porte également le projet fou de développer son propre vaisseau spatial qui transporterait à son bord une imprimante 3D grand format. Celle-ci pourrait être déplacée d’un satellite à l’autre pour fabriquer de grands composants (tels que des antennes) dans le but de les entretenir ou les réparer.
La start-up estime qu’une telle approche contribuerait en outre à baisser le coût de l’électricité, à la rendre plus verte et plus accessible dans les régions éloignées. En outre, la réduction du nombre de fusées habituellement nécessaires aurait pour effet de diminuer les émissions de CO2 ainsi que les débris spatiaux. L’autre bénéfice enfin de cette méthode, est qu’elle réduirait les frais de communication et rendrait le tourisme spatial plus abordable et accessible.
Si Orbital Matter a déjà démontré que sa technologie d’impression 3D pouvait fonctionner dans des conditions de microgravité sur Terre, son lancement sur Ariane 6 prévu l’été prochain sera une première. On apprend que les premiers tests dans l’espace seront effectuée à l’aide de trois Replicator CubeSat (10x10x30 cm). Une poutre de 50 cm sera imprimée dans un matériau polymère dit « sur-mesure », à une altitude de 580 km.
L’impression 3D a été testée pour la première fois dans l’espace en 2014. Une imprimante 3D avait été amenée à bord de la Station spatiale internationale, laquelle s’était avérée très utile pour la fabrication à la demande d’outils et de pièces de rechange. Jusqu’à présent, aucune technologie d’impression 3D n’a démontré son efficacité dans les conditions d’exposition beaucoup plus difficiles à l’extérieur de la Station spatiale, dans un espace « ouvert », limitant son utilisation. Parmi les initiatives récentes, citons également le projet Metal3D qui a objectif de développer la première imprimante 3D métal pour le spatial. Développée par le fabricant français AddUp en collaboration avec l’ESA, la machine a été lancée le 30 janvier dernier par la mission NG-20 de la NASA vers la Station spatiale internationale.
