La NASA osserverà le stelle con un telescopio stampato in 3D

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La stampa 3D era ancora oggetto di libri di fantascienza e già autori e registi vi avevano riconosciuto un elemento essenziale per i futuri viaggi nello spazio.

Oggi gli addetti ai lavori – da SpaceX alla NASA – sono d’accordo: con la stampa 3D si può fare praticamente tutto e in molti modi diversi (uno degli ultimi sviluppi, annunciati proprio dalla Nasa, riguarda la possibilità di stampare usando diversi metalli in un unico processo).

In attesa che si stampino i primi oggetti nello spazio (la missione a bordo della ISS è iniziata a settembre e si concluderà nel marzo prossimo), Jason Budinoff, ingegnere del Goddard Space Flight Center, ha annunciato diversi progetti sulla stampa 3d che potrebbero letteralmente cambiare il modo in cui guardiamo allo spazio.

Il primo è una fotocamera da 50mm ed un telescopio dual-channel da 350mm quasi interamente stampati in 3D in cui obiettivo, diaframmi (il sistema per ridurre la “luce sporadica”) e supporti ottici* faranno infatti parte di un’unica struttura stampata da un singolo elemento.

«È un progetto pioneristico», sostiene Budinoff. «Solitamente la costruzione di un telescopio di questo tipo richiede centinaia di componenti spesso complessi e molto costosi da costruire. Con la stampa 3d possiamo ridurre l’insieme dei componenti necessari e decidere la loro forma in base alle nostre esigenze».

Le uniche parti che non saranno stampate in 3D sono le lenti e gli specchi, ma per questi ultimi Budinoff sta sperimentando un nuovo procedimento che prevede l’impiego di un materiale finora mai utilizzato a pieno dall’industria della stampa 3d, l’alluminio.

L’alluminio ha delle particolari caratteristiche di porosità che non lo rendono idoneo all’impiego nell’additive manufacturing; Budinoff ha tuttavia sviluppato un sistema di camere a pressione capaci di esercitare una forza di 1000 atmosfere (15,000 psi) su uno specchio di alluminio non lucidato. Attraverso questo processo, chiamato pressatura isostatica a caldo, le porosità si riducono efficacemente, consentendo la lucidatura dello specchio.

Budinoff inoltre sta svolgendo degli esperimenti su una lega metallica adatta per la stampa 3d: l’Invar. Inventata nel 1896 dallo scienziato svizzero Charles Edouard Guillaume (che per questo ricevette il premio Nobel), è una lega a base di nichel e ferro con un coefficiente di dilatazione termica singolarmente basso. È l’ideale per costruire scheletri di sostegno solidi e al contempo leggeri per telescopi e altre strumentazioni.

Sarà quindi possibile progettare nuovi componenti stampandoli in tempo reale per adattarli alle singole esigenze e una progettazione ad hoc permetterà un impiego di un minor numero di parti con riduzione di costi e tempi per l’assemblaggio, ma i vantaggi non riguardano solo ciò che avviene sulla Terra. Nello spazio infatti una struttura tendenzialmente monoblocco sarà più solida, correrà un minor rischio di rottura e, in caso di bisogno, potrà essere riparata con più facilità.

«Voglio solo mostrare che questo tipo di tecnologia può volare», conclude Budinoff, “Così quando avremo ridotto i rischi e un futuro responsabile del programma spaziale ci chiederà se possiamo usare questa tecnologia nelle missioni, noi potremo dire: “Sì, ha già tutti i requisiti”».

La metà ultima è dunque lo spazio. Quando l’uomo sarà autosufficiente lassù, potrà costruirsi gli utensili da solo e, come il suo antenato, potrà cominciare ad esplorare di persona il cosmo.

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