Après un voyage de sept mois, le Perseverence Rover de la NASA a atterri sur le cratère Mars Jezero le 18 février 2021. Depuis lors, les contrôleurs de mission ont fait de grands progrès, notamment en capturant les sons de la planète, en conduisant sur les cratères rocheux sur le terrain rouge. pour la première fois et transmet plus de 7 000 images de la série d’appareils photo la plus avancée jamais vue sur la planète rouge.

Mars Perseverance a un jumeau de rover identique qui travaille dur sur le terrain. OPTIMISM est une version d’ingénierie technique à grande échelle du rover à destination de Mars. Il est utilisé pour tester le matériel et les logiciels avant d’envoyer des commandes à l’endurance. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JPL-Caltech.

Après un récent briefing virtuel avec des experts de la NASA pour discuter des étapes à venir, nous avons appris que l’hélicoptère expérimental Ingenuity, qui reste attaché au ventre du rover, se prépare pour son premier vol. L’agence vise au plus tôt le 8 avril 2021 pour que l’engin à rotor de 4 livres fasse la première tentative de vol contrôlé et contrôlé d’un avion sur une autre planète et dans la fragile atmosphère de Mars. Finalement, cette première activité de «vol stationnaire» sera suivie de vols expérimentaux supplémentaires sur des distances de plus en plus longues et à des altitudes plus élevées.

Après un mois sur Mars, Perseverence, qui est équipé de pièces imprimées en 3D, progresse comme prévu. Plusieurs jalons passionnants ont déjà prouvé le robot en taille de voiture alors qu’il se prépare à atteindre des objectifs scientifiques. Cela comprend des technologies de test qui peuvent aider à maintenir une présence humaine interplanétaire ou à collecter des échantillons de roches et de sols pour les ramener sur Terre.

Parmi les sept instruments transportés par le rover, il y a le Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL), un appareil de la taille d’une boîte à lunch qui cherche des preuves de la vie microbienne fossilisée en lançant des rayons X sur des surfaces de coupe pour les analyser. PIXL est non seulement crucial pour trouver des traces de vie sur des éléments rocheux aussi petits qu’un grain de sel, mais il est également pertinent au niveau de la production étant donné que l’outil de laboratoire de 10 livres a cinq pièces imprimées en 3D incorporées dans sa structure.

Tête de capteur PIXL avant intégration avec le bras robotique du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JPL-Caltech.

Pour développer les composants imprimés en 3D, la NASA a travaillé avec son Jet Propulsion Lab (JPL) au California Institute of Technology (Caltech) pour obtenir le poids le plus léger de PIXL. L’équipe JPL a contacté le fournisseur de services AM en métal Carpenter Additive pour imprimer la coque en titane en deux parties de l’instrument, un cadre de montage et deux pieds de support. La fabrication traditionnelle aurait donné des pièces finales avec trois ou quatre fois plus de masse que l’impression 3D. Michael Schein, le principal ingénieur en mécanique de PIXL chez JPL, a même déclaré: « L’impression 3D a rendu cet instrument possible » en permettant à l’équipe d’atteindre un point de faible masse et de haute précision qui ne pouvait pas être fabriqué avec une fabrication conventionnelle.

La coque extérieure du PIXL, l’un des instruments à bord du rover Perseverance Mars de la NASA, contient plusieurs pièces en titane imprimé en 3D. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JPL-Caltech.

Dans le cadre de l’exploration par l’agence spatiale américaine des technologies d’impression 3D pour construire des moteurs de fusée, créer des pièces d’engins spatiaux et développer des avant-postes orbitaux potentiels en dehors de la Terre, Perseverance est équipé d’un total de onze pièces métalliques imprimées en 3D. Cela ne devrait pas surprendre étant donné que son prédécesseur Curiosity a été la première mission à amener l’impression 3D sur la planète rouge et a atterri en 2012 avec une pièce en céramique imprimée en 3D à l’intérieur de son analyse d’échantillons en forme de four à l’instrument Mars (SAM).

La NASA a depuis continué à tester l’impression 3D pour une utilisation dans les vaisseaux spatiaux pour s’assurer que la fiabilité des pièces est bien comprise. L’agence a suggéré que les parties imprimées de l’endurance en tant que «structures secondaires» ne compromettraient pas la mission si elles ne fonctionnaient pas comme prévu, mais comme André Pate, chef de groupe AM au JPL, a déclaré: un jalon géant qui ouvre un peu plus la porte à la production d’additifs dans l’industrie spatiale.

Le rover Mars Persevarance de la NASA recherchera des signes de vie sur la planète rouge. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JPL-Caltech.

Cependant, il semble que la NASA fasse bien plus que d’ouvrir la porte à l’impression 3D. Au cours des huit dernières années, il a assumé plusieurs tâches connexes, y compris le projet RAMPT (Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology) pour promouvoir le développement de techniques de FA pour l’impression de grandes pièces de moteur de fusée à l’aide de poudre métallique et de lasers et en s’associant avec des entreprises telles que Stratasys pour créer des structures imprimées en 3D optimisées pour les satellites. La NASA a même permis aux astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) de tester des technologies d’impression 3D en apesanteur grâce à cinq plates-formes développées en collaboration avec Made In Space, Tethers, 3D Bioprinting Solutions et nScrypt, qui ont été implémentées et utilisées avec succès en orbite.

L’instrument MOXIE est descendu dans la baie sur Perseverance Rover. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JPL-Caltech.

Dernier né d’une série de rovers sur Mars, Perseverance comporte six autres pièces imprimées en 3D dans un autre de ses instruments. L’expérience d’utilisation des ressources in situ de l’oxygène de Mars (MOXIE) est un dispositif qui testera une technologie qui pourrait potentiellement produire des quantités industrielles d’oxygène pour créer un propulseur de fusée sur Mars et aider les astronautes à se relancer sur Terre. Alors qu’un échangeur de chaleur usiné traditionnellement devait être composé de deux pièces et soudé ensemble, MOXIE a été imprimé en 3D en une seule pièce chez Caltech.

Les dernières technologies de la planète rouge approchent d’un moment fascinant pour l’exploration spatiale. Le premier vol à venir d’Ingenuity ouvre de nouvelles opportunités et de nouveaux défis pour l’avenir de l’exploration aérienne extraterrestre. Néanmoins, avant de prendre son premier vol sur Mars, l’ingéniosité doit être au milieu d’un patch plat « aérodrome » choisi. Ensuite, le processus élaboré d’insertion de l’hélicoptère à la surface prendra environ six soleils, soit six jours terrestres. L’équipe passera ensuite jusqu’à 30 jours de mars ou 31 jours terrestres à tout faire pour assurer un vol réussi, y compris la rotation des pales du rotor et la vérification des performances de l’unité de mesure inertielle.

« Comme pour tout ce qui concerne l’hélicoptère, ce type de mise en œuvre n’a jamais été fait auparavant », a déclaré Farah Alibay, responsable de l’intégration des hélicoptères Mars pour le Rover Perseverance lors du briefing virtuel. «Une fois que nous avons commencé la mise en œuvre, il n’y a plus de retour en arrière. Toutes les activités sont étroitement coordonnées, irréversibles et interdépendantes. S’il y a même un indice que quelque chose ne se passe pas comme prévu, nous pouvons décider de supporter un soleil ou plus jusqu’à ce que nous ayons une meilleure idée de ce qui se passe. « 

Une illustration montrant l’atterrisseur de giravion Dragonfly de la NASA s’approche d’un endroit sur la lune exotique de Saturne, Titan. Image reproduite avec l’aimable autorisation de NASA / JHU-APL.

Les missions ultérieures de la NASA sur Mars, la Lune et au-delà sont déjà en cours. Le directeur de la science planétaire du JPL, Bobby Braun, a déclaré: «Si nous pouvons explorer et étudier scientifiquement Mars depuis les airs avec sa fine atmosphère, nous pouvons certainement faire de même dans plusieurs autres destinations du système solaire, comme Titan ou Vénus . En fait, ciblant 2027 pour sa mission Dragonfly, la NASA prévoit d’envoyer un giravion sur la lune de Saturne Titan pour poursuivre la recherche des éléments constitutifs de la vie.

Néanmoins, dans un avenir plus immédiat, nous pouvons nous attendre à voir le programme Artemis faire d’énormes progrès en envoyant des astronautes sur la Lune en 2024 (une chronologie que beaucoup ont jugée irréaliste) et plus tard sur Mars. En préparation de la mission, l’agence spatiale a un concept pour les éléments de surface clés nécessaires pour établir une présence durable dans l’espace et investit dans une production avancée qui est considérée comme l’une des cinq industries du futur pour permettre l’exploration spatiale. Pour une mission lunaire, cependant, l’atterrisseur critique est important pour amener les gens de l’orbite lunaire à la surface et à nouveau. Cela seul a déjà ouvert un certain nombre de possibilités pour l’impression 3D de surpasser d’autres technologies. Pour en savoir plus sur toute l’impression 3D qui va dans le futur du voyage spatial, visitez la nouvelle zone spatiale de 3DPrint.com.



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