Für weniger Transporte: Auf der ISS wird der Einsatz eines 3D-Druckers getestet

Transportflüge in den Weltraum finden heute deutlich öfter statt als in der Vergangenheit. Noch immer müssen für den Raketenstart aber gewaltige Mengen an Energie aufgewendet werden. Dabei gilt: Je schwerer die Rakete, desto aufwändiger der Start. Perspektivisch wird daher daran gearbeitet, möglichst viele Dinge direkt im Weltraum zu produzieren. So plant die Europäische Raumfahrtagentur ESA aus Mondstaub und Sonnenlicht Baumaterial zu gewinnen. Auf diese Weise könnten dann die Bauten für eine dauerhafte Mondkolonie errichtet werden. Das ist aber noch Zukunftsmusik. Deutlich schneller könnte hingegen ein Ansatz der Space Exploration Initiative des Massachusetts Institute of Technology (MIT) realisiert werden. Denn das Team dort hat einen 3D-Drucker entwickelt, der speziell an die Gegebenheiten im Weltraum angepasst wurde. Inzwischen wird er auf der Internationalen Raumstation ISS intensiv getestet. Verläuft dabei alles nach Plan, könnte er anschließend standardmäßig Verwendung finden.

Der neuartige 3D-Drucker funktioniert auch in der Schwerelosigkeit

Anders als bei 3D-Druckern auf der Erde entsteht die gewünschte Konstruktion nicht, indem nach und nach Schichten des Druckmaterials ausgebracht werden. Stattdessen wird zunächst eine flexible Silikonhülle produziert, die bereits die später gewünschte Form besitzt. Anschließend wird Harz in diese äußere Haut injiziert. Dies kann man sich ein bisschen wie bei einem Luftballon vorstellen. Allerdings wird statt Luft eben Harz verwendet. Mithilfe von UV-Strahlen wird das Harz dann noch innerhalb der Hülle ausgehärtet, bevor das Silikon weggeschnitten wird und das gewünschte Bauteil zum Vorschein kommt. Der große Vorteil des Systems besteht darin, dass er auch unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit funktioniert. Mehr noch: Theoretisch lassen sich so sogar Teile produzieren, die so auf der Erde gar nicht existieren könnten. Dies gilt beispielsweise für sehr lange Strukturen, die aufgrund der Erdanziehungskraft durchhängen würden, im All aber problemlos eingesetzt werden können.

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Unnötige Transporte in den Weltraum sollen vermieden werden

Insgesamt experimentieren die Astronauten an Bord der ISS für 45 Tage mit dem neuartigen 3D-Drucker. Anschließend sollen die Ergebnisse ausgewertet werden. Dafür ist auch geplant, einzelne gedruckte Teile zurück zur Erde zu bringen und dort genauer zu untersuchen. Anschließend sind dann weitere Verbesserungen vorgesehen, um noch komplexere und feingliederige Strukturen zu ermöglichen. Das Ziel der Forschungsarbeit ist klar: Mittelfristig sollen so unnötige Transporte in den Weltall vermieden werden. So könnten etwa nicht sicherheitsrelevante benötigte Ersatzteile zukünftig direkt vor Ort gedruckt werden. Dies würde nicht nur Energie, sondern auch Zeit sparen. Denkbar ist aber auch, bei neuen Missionen den Einsatz des 3D-Druckers direkt mit einzuplanen. So könnten etwa die Rahmen von Solarpanelen, die im Weltraum für die Stromversorgung benötigt werden, zukünftig im All hergestellt werden. Dies würde beim Transport nicht nur Gewicht, sondern auch Platz einsparen.

Via: Popsci