شركة ناشئة تطبع شعاعًا بطول نصف متر في الفضاء، لأن الأثاث القابل للطي أصبح قديمًا

في تطور يبدو وكأنه مشروع "اصنعها بنفسك" خرج عن نطاق الأرض، نجحت شركة Orbital Matter الألمانية الناشئة في طباعة شعاع صلب بطول نصف متر ثلاثي الأبعاد في فراغ الفضاء باستخدام مادة بلاستيكية مخصصة. أُطلق القمر الصناعي الصغير للشركة، Replicator 2، في مهمة مشاركة على صاروخ SpaceX هذا الصيف، حاملًا أربع طابعات ثلاثية الأبعاد على متنه. كل طابعة تبثق لفائف من الراتنج المعالج بالأشعة فوق البنفسجية - وهي عملية تشبهها الشركة بالأسمنت والماء - لإنشاء شعاع أسطواني صلب. يصفه المسؤولون بأنه الأول من نوعه لمركبة فضائية حرة الطيران في المدار، وخطوة نحو بناء هياكل كبيرة في الفضاء.

لماذا هذا مهم؟ لأن المركبات الفضائية المستقبلية - خاصة تلك المتوخاة كمراكز بيانات مدارية - ستحتاج إلى أن تكون أكبر لتوليد المزيد من الطاقة الكهربائية وإشعاع المزيد من الحرارة في الفراغ. لكن لا يزال يتعين عليها أن تتكدس في الأماكن الضيقة لحاوية الصاروخ. إذا تمكنت المركبات الفضائية من بناء هياكلها الخاصة في المدار، فإن مشاكل الطاقة وتبديد الحرارة هذه تصبح أسهل بكثير في الحل. قال جاكوب ستوجيك، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Orbital Matter: "Replicator 2 هو الدليل الأول على أنه يمكننا ببساطة بناء المصفوفة في الفضاء، بالحجم الذي تتطلبه المهمة". تتعاون الشركة مع وكالة الفضاء الأوروبية وThales Alenia، وهي شركة رائدة في بناء الأقمار الصناعية الأوروبية، التي تعاونت في Replicator 2.

الهياكل الفضائية الكبيرة اليوم هي في الأساس مشاريع أوريغامي - يتم طي المصفوفات الشمسية أو مرايا التلسكوب ثم نشرها في المدار. إنها هندسة صعبة، ولهذا السبب فإن فكرة تصنيع وتجميع الهياكل في الفضاء جذابة. مولت ناسا بعض الجهود، لا سيما مهمة مع Redwire قامت بطباعة عوارض هيكلية ثلاثية الأبعاد في غرفة فراغ في عام 2023 لكنها لم تغادر الأرض أبدًا. في المقابل، فإن إنجاز Orbital Matter غادر الكوكب بالفعل.

اثنتان من طابعات الشركة مصممتان لنشر مصفوفة شمسية مرنة، لكن خللًا تسبب في فشل إحدى الطابعات. ومع ذلك، فإن الذراع الذي تم إنشاؤه بنجاح نشر المصفوفة الشمسية ويعمل كإثبات مهم للمفهوم. اقتصرت جهود الطباعة ثلاثية الأبعاد السابقة في الجاذبية الصغرى على البيئة المضغوطة لمحطة الفضاء الدولية. قال روبرت إهناتيسين، المدير التقني لشركة Orbital Matter، لـ TechCrunch: "لهذا السبب وضعنا العديد من الطابعات على هذا القمر الصناعي الواحد. فضلنا التعلم في المدار وتكييف البرمجيات حسب الحاجة بدلاً من إضاعة سنوات في اختبار كل الاحتمالات على الأرض".

طول الذراع محدود بكمية الراتنج الموجودة على متن المركبة، لكن المهندسين يعتقدون أن أذرعًا بطول 100 متر ممكنة. للمقارنة، تستخدم أقمار Starlink V2 من SpaceX - من بين أقوى الأقمار الصناعية المنتجة بكميات كبيرة في المدار - مصفوفات شمسية يبلغ طولها 20 مترًا. تأسست Orbital Matter في عام 2022 من قبل إهناتيسين، الذي عمل سابقًا في شركة الطباعة ثلاثية الأبعاد FormLabs، وستوجيك، وجمعت جولة تمويل أولية بقيمة 3 ملايين دولار.

الآن، تعمل Orbital Matter على مهمة عرض توضيحي أخرى، مقررة للإطلاق في عام 2028، والتي ستختبر نسخة أكبر من طابعتها على قمر صناعي أكبر. تأمل الشركة أن تنشر هذه المهمة مصفوفة شمسية تولد 5 كيلوواط من الطاقة - وهي "حجر الأساس" نحو نشر أكبر يبلغ 100+ كيلوواط لكل جناح بحلول عام 2030. تتعاون الشركة أيضًا مع بناة أقمار صناعية يفكرون في دمج نظام PADS (نظام النشر بمساعدة الطابعة) في مركباتهم الفضائية لتوسيع الألواح الشمسية أو الهوائيات أو المكونات الأخرى. لأنه لماذا تطوي عندما يمكنك الطباعة؟