Dans un secteur comme l’aérospatiale où l’allégement des composants peut induire des économies considérables de carburant et des gains de performance, la fabrication additive s’est rapidement faite une place. À tel point qu’aujourd’hui, ce sont près de 80 % des pièces métalliques des satellites qui sont produites de manière additive. L’Institut national italien de physique nucléaire (INFN) et Stratasys, en ont récemment fait la démonstration en utilisant l’impression 3D pour produire la structure mécanique d’un télescope UV envoyée à bord de la Station spatiale internationale (ISS).
Appelé Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory), ce télescope permettra notamment de réaliser pour la première fois une carte de l’émission ultra-violette nocturne de la Terre. C’est à bord de la fusée Soyouz que l’appareil a été mise en orbite dernièrement, puis installé sur le module russe Zvezd.
« sans la capacité d’imprimer la structure Mini-EUSO dans ce matériau, nous n’aurions pas respecté les restrictions de sécurité et de poids de l’ISS. »
Télescope Mini-EUSO imprimé en 3D placé sur une fenêtre tournée vers la terre du module russe Zvezda de l’ISS. (Crédits photo JEO-EUSO)
L’équipe d’INFN explique avoir utilisé l’impression 3D pour fabriquer le cadre métallique du télescope. L’imprimante 3D Fortus 450mc combinée à l’ULTEM 9085, un thermoplastique haute performance développé par Stratasys, ont permis de répondre aux contraintes mécaniques et vibrations provoquées par le lancement de la fusée. Non seulement la pièce s’est avérée plus légère que son homologue traditionnelle en aluminium, mais elle a permis une meilleure isolation pour les courants électriques intérieurs. Selon Marco Ricci, chercheur principal aux Laboratori Nazionali di Frascati INFN, grâce à l’impression 3D ses équipes seraient parvenues à diviser par 10 les coûts de production et réduit le temps de développement d’environ un an.
« L’utilisation de l’impression 3D Stratasys FDM tout au long de la production de la structure mécanique du Mini-EUSO nous permet de réduire le coût global du projet », a déclaré Marco Ricci, chercheur principal aux Laboratori Nazionali di Frascati INFN et INFN Country Manager for Collaboration EUSO SPB2 Italia. « Nous nous sommes tournés vers notre imprimante 3D Fortus 450mc et avons constaté que la résine ULTEM 9085 offrait l’alternative parfaite. Non seulement le matériau est extrêmement durable, mais il est léger », a-t-il poursuivi. « Et surtout, il offre également des propriétés d’isolation exceptionnelles, ainsi qu’une résistance chimique et thermique élevée. Il est juste de dire que sans la capacité d’imprimer la structure Mini-EUSO dans ce matériau, nous n’aurions pas respecté les restrictions de sécurité et de poids de l’ISS. »
Les données capturées par le télescope sont actuellement en cours d’analyse par l’équipe de l’INFN. Elles incluent les émissions UV de la terre et événements lumineux transitoires, les objets spatiaux et atmosphériques à vue, mais aussi et les météores et autres débris spatiaux.
