¿Impreso en 3D? Lo que realmente sabemos sobre el inodoro de Artemis II
La misión Artemis II despegó el 1 de abril llevando a cuatro astronautas en el primer viaje tripulado alrededor de la Luna en poco más de medio siglo. Con ellos viajó el Universal Waste Management System (UWMS), el primer inodoro funcional en hacer un viaje lunar. Desde entonces, se ha descrito al UWMS como un inodoro “impreso en 3D en titanio”. Pero ¿qué tan cierta es esta afirmación?
El UWMS no es un sistema nuevo. La empresa Collins Aerospace empezó a desarrollarlo en 2015 bajo un contrato con la NASA de unos 30 millones de dólares, y una primera versión llegó a la Estación Espacial Internacional en 2020 para pruebas. La versión que viajó a bordo de la cápsula Orion en Artemis II es una adaptación compacta de ese mismo diseño para espacio profundo.
El sistema de inodoro que se instaló en la EEI (créditos de la foto: NASA).
Dónde entra la impresión 3D
En septiembre de 2020, días antes del envío del UWMS a la EEI, la NASA declaró en su Tumblr oficial que el inodoro espacial incluía «una cubierta de titanio impresa en 3D para su separador de ventiladores dobles». Este separador (Dual Fan Separator o DFS) es el corazón mecánico del UWMS: genera el flujo de aire que, en ausencia de gravedad, arrastra los desechos hacia los receptáculos de recolección. Lo que la NASA describió como impreso en 3D fue la cubierta de ese componente, no el inodoro entero.
Por las mismas fechas, el astronauta Andrew Morgan amplió el dato durante una conferencia virtual con la National Science Foundation, donde dijo que el sistema «además, muestra numerosas tecnologías nuevas, entre las que se incluyen piezas de titanio impresas en 3D».
¿Por qué impresión 3D para estas piezas?
Aunque faltan los detalles finos de fabricación, la lógica de diseño se puede deducir. La cubierta del DFS tiene una geometría compleja: dos volutas separadas para cada impulsor, canales de flujo de aire con requisitos de presión distintos y un alojamiento para el separador centrífugo con su reductor de engranajes. Fabricar esa geometría en titanio como una sola pieza es exactamente el tipo de problema donde la fabricación aditiva aporta valor. El titanio se eligió por su resistencia a la corrosión del pretratamiento ácido de la orina, y la impresión 3D permite consolidar lo que serían múltiples componentes ensamblados, reduce peso y elimina puntos de fallo.
El UWMS falló varias veces durante Artemis II. El controlador electrónico del DFS dejó de funcionar una hora después del lanzamiento; días después, la orina se congeló en la línea de ventilación exterior, y el control de misión tuvo que rotar la cápsula para descongelar la tubería con luz solar. No hay indicios, por el momento, de que las piezas aditivas hayan contribuido a las fallas.
Para Artemis III, donde dos astronautas pasarán semanas en la superficie lunar, el UWMS necesitará funcionar sin estos problemas. Collins Aerospace y la NASA deberán evaluar la fatiga, la corrosión y la integridad estructural de cada componente después de la vibración del lanzamiento y la exposición térmica del espacio profundo. Si esos datos incluyen el rendimiento de las piezas 3D, tendremos información directa sobre fabricación aditiva en titanio más allá de la órbita baja terrestre. Estaremos atentos.
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*Créditos de la foto de portada: NASA/Bill Ingalls
