Piano lunare per l'ESA
Un pavimento scheletrico per il progetto di habitat lunare supportato dall'ESA, creato dai principali architetti Skidmore, Owings e Merrill e attualmente esposto alla Biennale di Venezia di quest'anno.
Questo prototipo di pavimento è stato stampato in 3D in acciaio inossidabile da MX3D.
Progettata per soddisfare i vincoli di efficienza, utilizzo e costruzione, la struttura è stata progettata con una struttura a ragnatela liscia, nata dall'analisi della mappa delle sollecitazioni e dall'ottimizzazione di una topologia continua per ridurre la massa e sfruttare al massimo i metodi di produzione della stampa 3D.
È stato stampato con la tecnica robotizzata della "fabbricazione additiva ad arco di filo" in acciaio inossidabile 308SLi e ha richiesto circa 246 ore di lavoro, per una massa totale di circa 395 kg e un diametro massimo di circa 4,5 m una volta assemblato.
Il design complessivo del pavimento è composto da sei segmenti separati che sono stati stampati verticalmente prima di essere saldati insieme. La struttura stampata in 3D è sostenuta da tre colonne e ospita una serie di pannelli del pavimento.
"L'innovativo design del pavimento è sostenuto da colonne nelle pareti dell'habitat, a sbalzo verso il perimetro e il centro", commenta Daniel Inocente, progettista senior di SOM per lo studio.
"Abbiamo esaminato i vincoli di produzione e abbiamo utilizzato la nostra analisi per interpolare un modello di nastro che seguisse i limiti angolari delle macchine di stampa 3D. Anche la sezione trasversale e lo spessore sono stati analizzati e differenziati per ridurre la massa complessiva, con uno spessore ridotto ai confini esterni/interni."
"Questa è stata una grande opportunità per mostrare il potenziale della nostra tecnologia per la fabbricazione di strutture metalliche leggere insieme all'ESA e alla SOM", spiega Gijs van der Velden, CEO di MX3D. "È stato un progetto perfetto per MX3D per sfruttare la sua esperienza nella stampa di strutture metalliche ottimizzate dal punto di vista topologico. L'uso ottimale dei materiali è un obiettivo aziendale di MX3D perché, proprio come nella progettazione di applicazioni spaziali, ogni chilo in meno in un progetto MX3D è un vantaggio diretto per la fattibilità di un progetto."
Advenit Makaya, Advanced Manufacturing Engineer dell'ESA, afferma: "Si tratta di un risultato notevole ottenuto da MX3D, che evidenzia ulteriormente il potenziale di questa tecnica di produzione additiva per una gamma sempre più ampia di applicazioni spaziali. La flessibilità di progettazione e la possibilità di combinare la struttura stampata con sistemi di monitoraggio incorporati - come dimostrato nel ponte stampato in 3D ad Amsterdam - meritano di essere studiate per applicazioni nelle strutture spaziali."
"Questa tecnica potrebbe essere presa in considerazione anche per la costruzione in situ di infrastrutture durante le missioni di esplorazione sostenibile, ad esempio utilizzando materie prime metalliche derivate dalla regolite disponibile localmente."
Thomas Rohr, responsabile del team Materiali e processi dell'ESA, aggiunge: "Le capacità di MX3D dimostrano un'ispirata concomitanza di ingegneria e arte e sono un altro grande esempio di quanto la fabbricazione additiva sia già entrata nella nostra società. Per le applicazioni spaziali, queste tecnologie non solo forniscono miglioramenti nelle prestazioni, ma possono portare a soluzioni progettuali inedite e abilitanti."
Questo prototipo non ha potuto essere esposto alla mostra della Biennale di SOM, intitolata "Life Beyond Earth", ma mostra la scala dell'habitat semi-gonfio a quattro piani che l'azienda ha ideato per il suo studio di progettazione del futuro insediamento lunare.
Per saperne di più sul progetto dell'habitat lunare alla Biennale di Venezia 2021, cliccare qui.
