3D-Drucker der Firma Made in Space haben in einer Serie von Parabelflügen bewiesen, dass sie unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit brauchbare Werkstücke produzieren. Auch die Folgetests zur Weltraumtauglichkeit verliefen positiv. Damit sind wesentliche Schritte für einen Einsatz auf der ISS erfolgreich abgeschlossen. 2014 soll ein derartiges Gerät für erste 3D-Druck-Experimente im All an Bord eines Dragon-Frachters hochgeliefert werden.
Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: MIS, NASA.
(Bild: MIS)
3D-Drucker für Nahrungsmittel, aber vor allem für Ersatz- und Bauteile sowie Werkzeuge, könnten bald alles bisher Dagewesene im Weltraumalltag in den Schatten stellen. Schwierige logistische Entscheidungsprobleme bei der Versorgung von Langzeitmissionen und Fernflügen wären gelöst, wenn beispielsweise ein nennenswerter Anteil der notwendigen Ersatzteile passgenau selber an Bord der Raumschiffe hergestellt werden könnte. Es bedürfte dann nur noch der Rohstoffe. Konsequent fördert die NASA daher ein entsprechendes Projekt im Start-Up-Unternehmen Made in Space über ihr Small Business Innovation and Research Program.
Made in Space wurde 2010 im kalifornische Mountain View gegründet. 2011 kam der Vertrag mit der NASA über die Lieferung eines weltraumfähigen 3D-Druckers für die ISS zustande. Unterschiedliche Prototypen wurden entwickelt und unter den Bedingungen der Mikrogravitation getestet. Dafür wurden vier Flüge mit jeweils 32 Parabeln an Bord einer Boeing 727 der Zero-G Corporation durchgeführt. Heraus kam eine Engineering Test Unit (ETU), die in weiteren Parabelflügen bewies, dass ein 3D-Drucker auch unter den Bedingungen der Mikrogravitation zufriedenstellend arbeiten kann. Unsicherheit bestand hinsichtlich der Haftung zwischen den einzelnen, aufeinander aufbauenden Druckschichten, dem Präzisionsvermögen und der generellen Festigkeit der dreidimensionalen Druckerzeugnisse aus der Schwerlosigkeit. Die Versuche Anfang Juni wurden vom Johnson Space Center in Houston, Texas, begleitet.
(Bild: NASA, MSFC)
Die ETU wurde danach am Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen die Belastungen beim Start getestet. Ebenso wurde die Verträglichkeit mit der ISS-Umgebung sowie die Eignung für die Microgravity Glove Box im Destiny-Labor untersucht. Alle Tests sind Teil der Flugzertifizierung und wurden von der ETU überdurchschnittlich schnell erfolgreich durchlaufen. Die Ingenieure von Made in Space sind optimistisch für den seit 15. August 2013 laufenden Critical Design Review. Sie gehen davon aus, dass das ETU-Design diesen Prüfprozess zu 90 Prozent unverändert überstehen wird. Auf dieser Basis wird der eigentliche 3D-Drucker für die ISS hergestellt, der nochmal alle Tests durchlaufen wird.
Wenn auch dies erfolgreich ist, wird der Drucker 2014 voraussichtlich an Bord eines Dragon-Versorgers von SpaceX zur ISS geliefert und mit der Herstellung von Produkten „Made in Space“ beginnen. Noah Paul-Gin, Leiter der Mikrogravitationsexperimente bei Made in Space, schätzt, dass bis zu 30 Prozent der Ersatzteile an Bord der ISS produziert werden könnten. Zudem könnten Spezialwerkzeuge und Teile zur Erweiterung bestehender Experimente kurzfristig vor Ort hergestellt werden.
