La impresión 3D en el desarrollo de cohetes

Desde que el hombre llegó a la Luna en 1969, la exploración espacial ha seguido evolucionando de forma constante. Lo que ha cambiado significativamente son los métodos para lograrlo. Desde la misión Apolo 11, los avances en cohetes han sido enormes, impulsados por la innovación, y en los últimos años la impresión 3D ha ganado protagonismo en este sector. Hoy en día, es común ver cohetes, tanto en desarrollo como en funcionamiento, que han sido fabricados con esta tecnología.

 

Agnibaan, de Agnikul Cosmos

Agnibaan es uno de los proyectos más recientes de cohetes impresos en 3D, desarrollado por la empresa india Agnikul Cosmos, que busca hacer el acceso al espacio más accesible para todos. Para lograrlo, ha adoptado la impresión 3D como parte de su proceso. Agnibaan, que significa «flecha de fuego» en sánscrito, destaca por ser el primer cohete del mundo con un motor impreso en 3D en una sola pieza, aunque Agnikul no ha especificado las tecnologías utilizadas. Su exitoso lanzamiento el 30 de mayo a las 7:15 AM marcó un hito importante en la adopción de la fabricación aditiva en la industria espacial india.

El motor cohete E-2 de Launcher


Launcher, fundada en 2017, colaboró con la Fuerza Espacial y la Fuerza Aérea de Estados Unidos, así como con la NASA, en el desarrollo de cohetes de alto rendimiento. Aprovechando la tecnología de propulsión líquida avanzada y la impresión 3D, crearon el motor E-2. Este motor de combustión cerrada tiene una cámara fabricada con una aleación de cobre, cromo y circonio, lo que reduce costos y dependencia de la cadena de suministro. Launcher es pionera en el uso de aleaciones de cobre impresas en 3D para fabricar cámaras de combustión. Estas incluyen canales de refrigeración integrados que mejoran la eficiencia térmica. Junto con AMCM, desarrollaron la impresora 3D AMCM M 4K para producir la cámara, mientras que el inyector coaxial se fabricó en una impresora Velo3D Sapphire. En abril de 2022, el E-2 alcanzó su pleno empuje durante las pruebas en el Centro Espacial Stennis de la NASA, culminando con éxito las pruebas del motor.

El cohete ArianeGroup fabricado con impresión 3D
ArianeGroup, una colaboración entre Airbus y Safran, produjo el Ariane 6, el lanzador de carga pesada más reciente de Europa, cuyo lanzamiento inaugural se realizó con éxito en julio de 2024. Con un diseño flexible capaz de transportar grandes cargas, Ariane 6 incluye numerosos componentes fabricados con impresión 3D, lo que redujo los costos y aceleró los ciclos de producción. La cámara de combustión fue desarrollada en Alemania, con un forro impreso mediante pulverización en frío y un cabezal de inyección monobloque fabricado con sinterización por láser, tecnología desarrollada por EOS.

EOS e Hyperganic imprimen un motor cohete aerospike

fusée impression 3D
En 2022, EOS e Hyperganic lograron un avance notable al fabricar un motor cohete aerospike con un diseño altamente complejo, utilizando inteligencia artificial y técnicas de impresión 3D. Hyperganic, fundada en 2015 en Alemania, empleó su software de diseño algorítmico para crear un motor inspirado en la naturaleza. Este motor aerospike destaca por su forma inusual y su complejidad estructural. Inicialmente, el motor fue impreso en 3D con una aleación de níquel utilizando la máquina EOS M 400-4 y la aleación NickelAlloy IN718. Posteriormente, se fabricó en una escala mayor utilizando cobre.

Los cohetes Terran 1 y Terran R de Relativity Space

fusée impression 3D
Relativity Space, una empresa californiana fundada en 2015, ha ganado notoriedad por su ambición de crear un cohete completamente impreso en 3D, y está a punto de lograrlo. El Terran 1, su primer cohete, fue lanzado exitosamente en marzo de 2023, aunque no alcanzó la órbita. Este cohete fue impreso casi en su totalidad con tecnología de deposición directa de energía (DED) y fusión láser sobre lecho de polvo, siendo la estructura de metal impresa en 3D más alta jamás creada. Ahora la empresa trabaja en el Terran R, un cohete que se espera esté impreso en un 90% y tenga una capacidad de carga útil 20 veces mayor que su predecesor. Su lanzamiento está programado para 2026 desde Cabo Cañaveral, abriendo un nuevo capítulo en la exploración espacial.

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