¿Es posible una impresora 3D de metal en microgravedad?

Parece que el entorno espacial no solo sería posible, sino realmente beneficioso, aunque no necesariamente para este dispositivo específico.

Tanto debido a la gravedad que introduce tensiones indeseables, que hacen que la construcción sea más voluminosa de lo necesario (cualquier pieza estructural/móvil en gravedad necesita soportar su propio peso además de superar la inercia necesaria) y con el vacío omnipresente de alta calidad: el proceso está diseñado para funcionar en condiciones de alto vacío.

La refrigeración será más difícil, al igual que la refrigeración en el espacio: buenos radiadores activos se convertirían en una necesidad. Esa es una dificultad añadida pero no un problema insuperable. Además, la preparación estándar 'para el espacio' de todos los componentes mecánicos y electrónicos: endurecimiento por radiación (o blindaje), protección contra soldadura en frío, etc.

Lo que no funcionará con este dispositivo específico es la deposición de polvo alimentada por gravedad.

La única pistola estará estacionaria situada a 1.159 m por encima de la plataforma de construcción. Se conectará un anillo de captación de sensor a una tolva de polvo alimentada por gravedad de 12 kg justo encima de la superficie de construcción con 2 escobillas limpiadoras de polvo conectadas, utilizando placas ranuradas deslizantes para liberar el polvo. Una segunda tolva de polvo alimentará por gravedad la tolva de polvo de 12 kg.

Obviamente, esto no funcionará en microgravedad; incluso si las tolvas se alimentan por diferentes medios, la deposición y nivelación de polvo a través de los rascadores no funcionará; depende de que el polvo se asiente por gravedad (y el vacío impida que vuele con las corrientes de aire). Habría que utilizar medios alternativos. Las posibilidades incluyen la pulverización catódica de metal ya calentado para sinterizar por contacto/impacto, manteniéndolo presionado electrostáticamente, introduciendo una pequeña aceleración centrífuga al hacer girar el dispositivo, combinando la deposición con la soldadura dirigiendo un chorro estrecho de polvo para calentarlo justo sobre la superficie, o algún otro medios aún por diseñar.

Obviamente, existirá toda la dificultad logística que rodea el proceso:

• preparación de las materias primas para la impresión (hay un largo camino desde el hierro meteorítico hasta un polvo listo para depositar usando una impresora 3D),

• adquisición y transporte de materiales,

• ensamblaje y entrega de productos terminados (o transporte del dispositivo y los materiales al lugar donde se necesita la producción),

• otros procesos menores que involucran materiales que damos por sentado (¿abundante aire a presión para eliminar el polvo sin sinterizar de una pieza terminada?)

... Y al final, esto, más la "preparación estándar 'para el espacio'" antes mencionada son las mayores barreras: a partir de "pronto", podemos hacer un dispositivo de prueba de concepto que imprimirá una celda solar en el espacio. Hacer que algo sea realmente útil en la práctica, por ejemplo, proporcionar un suministro constante de células para una colonia espacial en expansión, requeriría al menos varias décadas. Hay una miríada de estos "detalles menores", todos son críticos, todos bastante difíciles, todos bastante costosos, requieren cantidades moderadas de investigación y una enorme cantidad de ingeniería inteligente y esfuerzo, además de una montaña de dinero asociada, y son la respuesta definitiva a "¿Por qué no lo estamos haciendo todavía?"