NASA akan meluncurkan printer 3D ke luar angkasa untuk membantu pasokan astronot

NASA sedang bersiap untuk meluncurkan printer 3D ke luar angkasa tahun depan, sebuah terobosan baru seukuran pemanggang roti yang akan sangat mengurangi kebutuhan astronot untuk membawa setiap alat, suku cadang, atau persediaan yang mereka perlukan.

Printer akan bertindak sebagai pabrik terbang dengan desain tak terbatas, menciptakan objek dengan mengekstrusi lapisan demi lapisan plastik dari untaian panjang yang dililitkan pada gulungan besar. Dokter menggunakannya untuk membuat sendi pengganti dan seniman menggunakannya untuk membuat perhiasan yang indah.

Di laboratorium NASA, para insinyur mencetak satelit kecil secara 3D yang dapat diluncurkan dari Stasiun Luar Angkasa dan mengirimkan data ke Bumi, serta suku cadang pengganti dan suku cadang roket yang dapat bertahan pada suhu ekstrem.

“Setiap kali kita menyadari bahwa kita dapat mencetak sesuatu secara 3D di luar angkasa, itu seperti Natal,” kata penemu Andrew Filo, yang berkonsultasi dengan NASA mengenai proyek tersebut. “Anda dapat menyingkirkan konsep-konsep seperti penjatahan, kelangkaan, atau ketidaktergantian.”

Gulungan plastik pada akhirnya dapat menggantikan rak dengan instrumen dan perangkat keras tambahan, meskipun misi yang akan datang hanyalah cetakan demo.

“Jika Anda ingin mudah beradaptasi, Anda harus mampu merancang dan memproduksi dengan cepat, dan di situlah peran pencetakan 3D di luar angkasa,” kata Dave Korsmeyer, direktur teknik di Pusat Penelitian Ames NASA di Moffett Field, sekitar 35 mil selatan San Francisco.

Untuk pengujian printer 3D pertama di luar angkasa yang direncanakan pada musim gugur 2014, NASA memiliki lebih dari selusin mesin yang dapat dipilih, mulai dari model komputer seharga $300 hingga pembuat gudang senilai $500,000.

Namun, semuanya dibuat untuk digunakan di Bumi, dan perjalanan luar angkasa menghadirkan tantangan, mulai dari beban dan getaran peluncuran hingga tekanan pengoperasian di orbit, termasuk gayaberat mikro, tekanan udara yang bervariasi, daya yang terbatas, dan suhu yang bervariasi.

Hasilnya, NASA mempekerjakan startup Silicon Valley, Made In Space, untuk membangun sesuatu yang benar-benar baru.

“Bayangkan seorang astronot harus melakukan perbaikan hidup atau mati di Stasiun Luar Angkasa Internasional,” kata Aaron Kemmer, CEO Made in Space. “Daripada berharap suku cadang dan peralatan yang diperlukan sudah ada di stasiun, bagaimana jika suku cadang tersebut dapat dicetak 3D saat mereka membutuhkannya?”

Ketika Kemmer dan rekan-rekannya mengelola startupnya pada tahun 2010, Kemmer dan rekan-rekannya memperingatkan para insinyur bahwa akan ada pasang surut—mual. Dalam lebih dari selusin penerbangan dengan pesawat gravitasi rendah “komet muntahan” milik NASA, para ilmuwan Made In Space menguji printer demi printer.

Minggu lalu di kantor pusat mereka di kampus NASA, para insinyur Made In Space yang mengenakan jas lab dan jaring rambut mengutak-atik printer 3D yang tersegel di ruang bersih bebas debu, mempersiapkan model untuk pengujian pra-peluncuran lebih lanjut.

Sebagai bukti kegunaannya, tim meninjau kembali kecelakaan Apollo 13 yang terjadi di bulan pada tahun 1970, ketika para astronot terpaksa mengamankan tabung penyaring karbon dioksida yang menyelamatkan jiwa dengan kantong plastik, penutup tangan, dan lakban. Printer 3D dapat menyelesaikan masalah ini dalam hitungan menit.

“Keamanan adalah salah satu kekhawatiran terbesar kami,” kata pejabat strategis Michael Chen. Percikan api, kerusakan, dan arus listrik dapat menimbulkan konsekuensi serius di stasiun luar angkasa. “Tetapi jika kami melakukannya dengan benar, kami yakin itulah satu-satunya cara untuk mewujudkan kehidupan di luar angkasa,” katanya.

Printer yang berada di ruang angkasa pada akhirnya juga perlu menangkap gas yang dilepaskan dari plastik yang diekstrusi, mampu mencetak bagian-bagiannya sendiri untuk diperbaiki sendiri, dan memiliki kemampuan untuk mendaur ulang produk cetakan menjadi produk baru.

Scott Crump, yang membantu mengembangkan teknologi pencetakan 3D pada tahun 1988 dengan membuat mainan katak untuk putrinya dengan lem di dapurnya, mengatakan dia tidak pernah membayangkan betapa pentingnya hal itu dalam perjalanan luar angkasa. Namun dia mengatakan bahwa sampai logam banyak digunakan dalam printer 3D, penerapannya akan terbatas.

“Kabar baiknya adalah Anda tidak memerlukan persediaan dalam jumlah besar di luar angkasa, namun kabar buruknya adalah Anda sekarang membutuhkan material, dalam hal ini filamen, dan banyak tenaga,” katanya.

NASA dan badan antariksa internasional lainnya terus maju dengan pencetakan 3D. Menguasai kerajinan luar angkasa, serta menemukan dan memproduksi air dan makanan di bulan atau planet lain, dapat mengarah pada kehidupan di luar angkasa.

Bulan lalu, badan antariksa tersebut memberikan penghargaan kepada Bothell, Tethers Unlimited yang berbasis di Washington sebesar $500.000 untuk sebuah proyek yang menggunakan pencetakan 3D dan robot untuk membangun antena besar dan generator surya di luar angkasa pada tahun 2020. Hal ini menggantikan proses yang mahal dan rumit dalam membuat bagian-bagian yang dapat dilipat di Bumi dan merakitnya di orbit.

Untuk debut Made In Space, ketika diangkut ke stasiun luar angkasa dengan misi pasokan kargo luar angkasa, cetakan awal akan diuji — berbagai cetakan kecil untuk dipelajari kekuatan dan akurasinya. Mereka juga berdiskusi dengan NASA tentang karya nyata pertama yang harus mereka cetak.

Apa pun itu, itu akan menjadi benda bersejarah dan simbolis yang suatu saat pasti akan disimpan di museum.

“Ini bukanlah sesuatu yang sedang kami diskusikan secara publik saat ini,” kata CEO Kemmer. Kemudian Jason Dunn, chief technology officer, memberi isyarat, merendahkan suaranya sambil tersenyum.

“Kita akan membangun Death Star,” candanya pelan, mengacu pada stasiun luar angkasa raksasa di film “Star Wars” yang bisa meledakkan planet. “Maka semuanya akan berakhir.”