Les étudiants de l’internat suisse Institut auf dem Rosenberg ont travaillé avec le studio de design danois SAGA Space Architects pour imprimer en 3D un espace d’apprentissage extraterrestre de 23 pieds de haut.
Construit aux côtés des vétérans de l’impression 3D Ingersoll Machine Tools et du groupe Camozzi, le Rosenberg Space Habitat (RSH) serait la plus haute construction polymère de ce type au monde. En pratique, la structure, conçue pour s’adapter à la fusée Starship de SpaceX, est utilisée par les étudiants comme un laboratoire pour explorer comment vivre loin de la Terre affecte le bien-être et tester des systèmes spatiaux avancés.
« Chez Rosenberg, l’intégration de l’éducation dans un contexte réel est au cœur de ce que nous faisons, plutôt que de nous concentrer uniquement sur les universitaires purs », a déclaré Bernhard Gademann, directeur général de Rosenberg. « Notre objectif est de fournir aux futurs dirigeants une exposition précoce à la question de l’exploration spatiale avancée, permettant à nos étudiants d’aborder et de résoudre ces questions complexes d’un point de vue collaboratif et holistique. »
L’expertise lunaire de SAGA Space Architects
Les étudiants suisses ont concrétisé leur ambition de construire un habitat d’apprentissage déployable grâce à leur partenariat avec SAGA Space Architects. Le studio se spécialise dans la création d’espaces de vie futuristes pour le déploiement dans l’espace extra-atmosphérique en utilisant ce qu’il appelle «Terra-Tech». Cette approche voit l’entreprise combiner l’optimisation de la topologie, la conception générative et l’impression 3D pour construire des structures inspirées de la nature.
À ce jour, SAGA Space Architects s’est appuyé sur Terra-Tech pour tout réaliser, des espaces de bureaux et des maisons aux habitats spatiaux susmentionnés. Le second d’entre eux, le « ROSIE », présente une coque extérieure qui a été imprimée en 3D aux côtés d’Ingersoll Machine Tools, qui a l’habitude d’utiliser la technologie dans des applications grand format. En fait, la société travaille actuellement avec la marine américaine pour construire la plus grande imprimante 3D métallique au monde, qui devrait être utilisée pour la construction de coques monolithiques.
Le studio de design fait également partie du nouveau groupe 3DCP qui s’est associé à COBOD pour construire la première maison en béton imprimée en 3D au Danemark. En plus de s’engager à construire la maison de 37 mètres carrés à Holstebro, l’entreprise a continué à affiner la façon dont elle utilise l’impression 3D pour créer de l’architecture et en travaillant avec des étudiants de Rosenberg, elle est maintenant revenue dans le domaine des habitats spatiaux.
Apprendre à vivre loin de la Terre
Dévoilé le 20 juillet 2022, 53 ans après le premier atterrissage de l’humanité sur la Lune, le RSH est conçu pour permettre à la prochaine génération de découvrir les dures réalités de la vie et du travail dans l’espace. Le projet a débuté il y a plus de deux ans lorsque les étudiants de Rosenberg ont aidé SAGA Space Architects à résoudre les problèmes liés à son « LUNARK », un habitat lunaire expérimental déployé au Groenland.
Inspirée par cette expérience, l’équipe a ensuite commencé à concevoir une maison dans laquelle leur robot Spot construit par Boston Dynamics pourrait vivre. À partir de ces concepts initiaux, l’idée s’est transformée en ce qui est maintenant un laboratoire de recherche à part entière sur trois étages. . La coque extérieure du RSH a été imprimée en 3D à Milan, tandis que sa structure intérieure a été construite à Copenhague avec le groupe Camozzi et Ingersoll Machine Tools.
Selon les étudiants, l’utilisation de l’impression 3D polymère dans la construction était «révolutionnaire», car elle leur offrait une plus grande polyvalence que le béton ne l’aurait fait. L’équipe derrière le RSH a également intégré un stabilisateur UV dans son mélange de matériaux. Ce faisant, ils ont découvert qu’il était possible de rendre la matière première flexible, durable et recyclable d’une manière qui leur permettait de la décomposer et de la réimprimer si nécessaire.
Construite pour accueillir simultanément deux membres d’équipage, la structure est conçue pour servir de centre de recherche où les étudiants peuvent participer à des modules d’apprentissage immersifs qui favorisent les compétences créatives en résolution de problèmes. Sur ses trois étages, le premier comprend l’hygiène, la recherche en laboratoire et des installations pour travailler avec des partenaires comme ABB Robotics. Les deuxième et troisième sont destinés à d’autres travaux, aux activités récréatives et au sommeil.
En termes de tests, le RSH devrait abriter des expériences qui explorent le bien-être humain et celles axées sur le développement de logiciels et de matériel, tels que des systèmes de contrôle de mission à distance. Les résidents de l’établissement effectueront également des recherches sur la stimulation sensorielle dans des environnements de vie éloignés et travailleront avec des technologies de pointe telles que la mécatronique automatisée et les programmes d’apprentissage en profondeur de l’IA.
« Le Rosenberg Space Habitat est à la pointe de la technologie en matière d’habitats spatiaux analogiques. Il a été développé en un temps record, des esquisses initiales à l’habitat final entièrement fonctionnel en quelques mois seulement », a déclaré Sebastian Frederiksen, fondateur de SAGA Space Architects. « C’est un excellent exemple de la façon dont travailler avec l’espace extra-atmosphérique repousse également les limites de la technologie et de l’architecture ici sur Terre, car il s’agit de la plus haute « maison » en plastique imprimée en 3D au monde. »
« Ce n’est que le début de l’habitat, et maintenant la recherche et l’éducation commencent. J’espère que nous allons en apprendre beaucoup sur la vie sur la Lune.
Habitats lunaires circulaires à base de régolithe
Alors que le projet de l’équipe de Rosenberg les a vus utiliser l’impression 3D pour construire un habitat spatial en grande partie polymère, la recherche ailleurs s’est souvent concentrée sur l’utilisation du régolithe lunaire pour construire de telles structures à la place. Des ingénieurs de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud travaillent avec Luyten pour accélérer la R&D de Platypus Galacticas, une imprimante 3D montée sur portique capable de construire des structures à partir du sol lunaire.
Des scientifiques de l’Université technique de Braunschweig et du Laser Zentrum Hannover (LZH), d’autre part, ont pour la première fois un régolithe lunaire imprimé en 3D en apesanteur. Dans le cadre du projet expérimental MOONRISE, l’équipe a monté un laser personnalisé sur leur rover lunaire « MIRA3D » avant de l’utiliser pour faire fondre la poussière de lune en formes.
Plus récemment, le Kennedy Space Center de la NASA et l’AI SpaceFactory ont également dévoilé des conceptions pour l’avant-poste lunaire imprimé en 3D « LINA ». Conçue pour être construite à partir d’un composite régolithe-polymère, l’installation est censée agir comme une structure durable, capable de supporter une habitation à long terme et de futurs voyages vers d’autres planètes.
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L’image en vedette montre le Rosenberg Space Habitat installé dans le «Future Park» expérimental de l’Institut auf dem Rosenberg. Image via Institut auf dem Rosenberg.
Olive Angelini a couvert l’informatique, la CAO et le BIM pour les magazines Building Design + Construction, Structural Engineer et CE News. Il a remporté six prix de l’American Society of Business Publications Editors et a fait partie de l’équipe de reportage du prix Jesse H. Neal 2012 pour la meilleure série d’histoires liées à un sujet.