Grâce à Artemis, la NASA prévoit de mener des missions humaines et robotiques de longue durée sur la surface lunaire en préparation de la future exploration en équipage de Mars. L’expansion des capacités d’exploration nécessite une infrastructure lunaire robuste, comprenant des moyens pratiques et rentables de construire une base lunaire. Une méthode consiste à utiliser l’utilisation des ressources in situ (ISRU) – ou la capacité d’utiliser des ressources naturelles – pour produire des consommables et construire des structures à l’avenir, ce qui rendra les explorateurs plus indépendants de la Terre.
Un processus ISRU sur lequel la NASA souhaite en savoir plus consiste à forger des métaux à partir de minéraux lunaires pour créer des structures et des outils à l’avenir. Dans le cadre de son défi Forge lunaire d’idées révolutionnaires, innovantes et révolutionnaires (BIG) 2023, la NASA a recherché des concepts innovants auprès d’étudiants universitaires pour concevoir un pipeline de production de métaux ISRU sur la Lune. Le défi d’un an et demi, financé par la Direction des missions de technologie spatiale (STMD) et le Bureau d’engagement STEM de la NASA, soutient l’Initiative d’innovation sur la surface lunaire de la NASA dans le développement de nouvelles approches et de nouvelles technologies pour ouvrir la voie à une exploration réussie sur le surface de la Lune.
Les équipes finalistes ont présenté leurs recherches, conceptions, prototypes et résultats de tests à un panel de juges de la NASA et de l’industrie lors d’un forum culminant le 16 novembre à Cleveland, Ohio.
L’équipe de l’Université de l’Utah, en partenariat avec le Laboratoire de recherche sur la métallurgie des poudres, a remporté le prix Artemis, qui représente les plus grands honneurs du BIG Idea Challenge 2023. Leur projet de forge lunaire, Production d’acier à partir du régolithe lunaire par raffinage du fer carbonylé (CIR), représente une voie prometteuse pour extraire le fer du régolithe lunaire réduit et le raffiner en un produit en poudre de haute pureté au cours d’un processus en deux étapes. Le Prix Artemis est décerné à l’équipe dont le concept présente le meilleur potentiel pour contribuer et s’intégrer à une mission Artemis.
Collin Andersen, chef d’équipe
Université de l’Utah et laboratoire de recherche sur la métallurgie des poudres
Les équipes pourraient choisir d’aborder les technologies nécessaires à n’importe quel point du pipeline de production de métaux lunaires, y compris, mais sans s’y limiter :
- raffinage des métaux
- Matériaux de formage pour la fabrication additive
- Tester et qualifier une infrastructure imprimée en 3D pour une utilisation sur la Lune
En janvier, les équipes ont soumis des dossiers de propositions, parmi lesquels sept finalistes ont été sélectionnés en mars 2023 pour un financement pouvant atteindre 180 000 $, totalisant près de 1,1 million de dollars dans toutes les équipes. Les finalistes ont ensuite travaillé pendant neuf mois pour concevoir, développer et démontrer leurs concepts. Le programme BIG Idea 2023 s’est terminé lors de son forum annuel, où les équipes ont présenté leurs résultats et répondu aux questions des juges, suivi d’une séance d’affiches interactive. Des experts de la NASA et d’autres sociétés aérospatiales ont évalué les concepts des étudiants sur la base de tests d’innovation technique, de crédibilité, de gestion et de vérification des équipes. En plus de la présentation, les équipes ont fourni un document technique et une affiche technique détaillant leur projet de pipeline de production de métaux.
Niki Werkheiser
Directeur de la maturation technologique au sein de STMD
En plus de la première place, plusieurs équipes ont été récompensées dans d’autres catégories, notamment :
Prix Edison : Université des sciences et technologies du Missouri
--Récompense Path-to-Flight : Université du Nord du Texas avec l’Institut des matériaux avancés et des processus de fabrication de l’UNT ; Ingénierie activée
Ingénierie des systèmes: Université Northwestern avec Wearifi Inc. ; Rexnord Aérospatiale ; QuesTek Innovations LLC ; et ANSYS, Inc.
Meilleure démonstration de vérification : École des mines du Colorado
Prix GRANDE IMAGE : Massachusetts Institute of Technology avec Honeybee Robotics
Prix de l’innovation : Université d’État de Pennsylvanie avec RFHIC et Jacobs Space Exploration Group
Le BIG Idea Challenge 2023 est parrainé par la NASA grâce à une collaboration entre le programme Game Changing Development de STMD et le projet Space Grant de l’Office of STEM Engagement. Le défi est géré par un partenariat entre le National Institute of Aerospace et le Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL).
La NASA parraine le 2023 BIG Idea Challenge par le biais de son programme Game Changing Development et du projet Space Grant du Office of STEM Engagement. L’Institut national de l’aérospatiale et le laboratoire de physique appliquée (APL) Johns Hopkins de Laurel, dans le Maryland, ont relevé le défi pour la NASA.
Les présentations d’équipe, les documents techniques et les affiches numériques sont disponibles sur le site Web de BIG Idea.
Pour tous les détails du concours, visitez :
https://bigidea.nianet.org/2023-challenge/
