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Impression 3D : comment la NASA veut-elle fabriquer le moteur des futures fusées ?

Crédits : capture YouTube / NASA's Marshall Space Flight Center

Dans le cadre du programme Artemis visant à envoyer prochainement des hommes sur la Lune, la NASA désire utiliser l’impression 3D pour construire les futures fusées. Actuellement, l’agence procède à des tests prometteurs, dont les résultats ne sont pas encore entièrement connus.

Imprimer les éléments les plus lourds et les plus coûteux

En 2024, la NASA désire envoyer les prochains humains sur la Lune et y établir une présence durable dès 2028. Le programme Artemis est ambitieux, bien que les accords qui lui sont relatifs soient plutôt controversés. Il y a plus d’un an, la NASA a lancé le projet RAMPT (Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology) visant à construire les fusées de demain. La NASA a misé sur la fabrication additive métal afin de fabriquer plus vite ces nouvelles fusées ainsi que des composants pour satellites.

Il est question d’un procédé nommé “Blown powder directed energy deposition”, proche de celui de dépôt de matière sous énergie concentrée (DED). La NASA désire se concentrer sur la tuyère et sur la chambre de combustion, deux composants les plus lourds du système moteur – mais aussi les plus chers à produire.

tuyère NASA impression 3D
Crédits : capture YouTube / NASA’s Marshall Space Flight Center

La NASA dans l’attente des résultats

Cette technologie est actuellement testée dans le but de confirmer ses avantages. Les chercheurs ont imaginé une tuyère d’un mètre de diamètre sur 0,9 mètre de hauteur composée de canaux de refroidissement intégrés. Le procédé consiste à injecter de la poudre métallique dans un bassin de métal en fusion chauffé au laser. Ensuite, une tête d’impression fixée à un bras robotique se déplace selon un schéma prédéterminé. Celle-ci fabrique la pièce couche par couche au moyen d’un laser optique venant durcir la poudre soufflée.

Cette tuyère devrait prochainement faire l’objet de tests. Il est notamment question de la soumettre à une température de combustion de 6 000 degrés. Cette dernière sera également exposée aux mêmes pressions que celles présentes lors du lancement d’une fusée. Dans l’attente des résultats, l’espoir est présent du côté des chercheurs. Par ailleurs, la fabrication de la tuyère a pris seulement trente jours. Avec les méthodes de soudage classiques, une telle pièce nécessite habituellement une année de travail.

Plus économique et plus rapide, ce procédé serait promis à un bel avenir et pourrait donc s’imposer dans l’industrie aérospatiale. Selon les responsables, d’autres secteurs pourraient en bénéficier tels que la médecine, les transports ainsi que la construction d’infrastructures.

Voici une vidéo de présentation de ce procédé de fabrication additive :