Plancher lunaire pour l'ESA
Un plancher squelettique pour l'habitat lunaire soutenu par l'ESA, conçu par les architectes Skidmore, Owings et Merrill et actuellement exposé à la Biennale de Venise de cette année.
Ce prototype de plancher a été imprimé en 3D en acier inoxydable par MX3D.
Conçue pour répondre aux contraintes d'efficacité, d'utilisation et de construction, la structure de la toile lisse est le résultat d'une analyse de la carte des contraintes et de l'optimisation d'une topologie continue afin de réduire la masse et d'utiliser au maximum les méthodes de fabrication par impression 3D.
Il a été imprimé à l'aide d'un système robotisé de "fabrication additive par arc de fil" en acier inoxydable 308SLi et a nécessité environ 246 heures de travail, pour une masse totale d'environ 395 kg et un diamètre maximal d'environ 4,5 m une fois assemblé.
L'ensemble du plancher est composé de six segments distincts qui ont été imprimés verticalement avant d'être soudés ensemble. La structure imprimée en 3D est soutenue par trois colonnes et accueille une série de panneaux de sol.
"La conception innovante du plancher est soutenue par des colonnes dans les murs de l'habitat, en porte-à-faux vers le périmètre et le centre", commente Daniel Inocente, concepteur principal de SOM pour l'étude.
"Nous avons examiné les contraintes de fabrication et utilisé notre analyse pour interpoler un modèle de bande qui suivait les limites angulaires des machines d'impression 3D. La section transversale et l'épaisseur ont également été analysées et différenciées afin de réduire la masse globale - avec une épaisseur réduite aux limites extérieures/intérieures".
"C'était une excellente occasion de montrer le potentiel de notre technologie pour la fabrication de structures métalliques légères en collaboration avec l'ESA et SOM", explique Gijs van der Velden, PDG de MX3D. "C'était un projet parfait pour que MX3D mette à profit son expérience dans l'impression de structures métalliques à topologie optimisée. L'utilisation optimale des matériaux est un objectif de la société MX3D car, comme pour la conception d'applications spatiales, chaque kilo en moins dans une conception MX3D est une victoire directe pour la faisabilité d'un projet".
Advenit Makaya, ingénieur en fabrication avancée à l'ESA, déclare : "Il s'agit d'une réalisation remarquable de MX3D, qui met en évidence le potentiel de cette technique de fabrication additive pour une gamme croissante d'applications spatiales. La souplesse de conception et la possibilité de combiner la structure imprimée avec des systèmes de surveillance intégrés - comme cela a été démontré pour le pont imprimé en 3D à Amsterdam - méritent d'être étudiées pour des applications dans les structures spatiales."
"Cette technique pourrait également être envisagée pour la construction in situ d'infrastructures lors de missions d'exploration durable, par exemple en utilisant des matières premières métalliques dérivées du régolithe disponible localement."
Thomas Rohr, chef de l'équipe Matériaux et procédés à l'ESA, ajoute : "Les capacités de MX3D démontrent une concurrence inspirante entre l'ingénierie et l'art : "Les capacités de MX3D démontrent une concurrence inspirante entre l'ingénierie et l'art, et sont un autre excellent exemple de la mesure dans laquelle la fabrication additive est déjà entrée dans notre société. Pour les applications spatiales, ces technologies ne se contentent pas d'améliorer les performances, elles peuvent aussi déboucher sur des solutions de conception sans précédent."
Ce prototype n'a pas pu être exposé à la Biennale de SOM, intitulée "Life Beyond Earth", mais il montre l'échelle de l'habitat semi-gonflé de quatre étages que la société a conçu pour son étude de conception d'une future colonie lunaire.
Pour en savoir plus sur le projet d'habitat lunaire à la Biennale de Venise 2021, cliquez ici.
