Dans une avancée qui ressemble à un projet de bricolage devenu interstellaire, la startup allemande Orbital Matter a réussi à imprimer en 3D une poutre rigide d'un demi-mètre de long dans le vide spatial, à l'aide d'un matériau plastique sur mesure. Le petit satellite de la société, Replicator 2, lancé cet été lors d'une mission de covoiturage SpaceX, embarquait quatre de ses imprimantes 3D à son bord. Chaque imprimante extrude des bobines de résine durcies par ultraviolets - un procédé que l'entreprise compare au ciment et à l'eau - pour créer une poutre cylindrique rigide. Les dirigeants parlent d'une première pour un engin spatial volant librement en orbite, et d'un pas vers la construction de grandes structures dans l'espace.

Pourquoi est-ce important ? Parce que les futurs engins spatiaux - en particulier ceux envisagés comme centres de données orbitaux - devront être plus grands pour générer plus de puissance électrique et rayonner plus de chaleur dans le vide. Mais ils doivent encore se glisser dans les confins étroits de la coiffe d'une fusée. Si les engins spatiaux peuvent construire leurs propres structures en orbite, ces maux de tête liés à l'énergie et à la dissipation thermique deviennent beaucoup plus faciles à résoudre. « Replicator 2 est la première preuve que nous pouvons simplement construire le réseau dans l'espace, à la taille exigée par la mission », a déclaré Jakub Stojek, PDG et cofondateur d'Orbital Matter. L'entreprise s'associe à l'Agence spatiale européenne et à Thales Alenia, un constructeur européen de satellites de premier plan, qui ont collaboré sur Replicator 2.

Les grandes structures spatiales actuelles sont essentiellement des projets d'origami - les panneaux solaires ou les miroirs de télescope sont pliés puis déployés en orbite. C'est de l'ingénierie délicate, ce qui explique pourquoi l'idée de fabriquer et d'assembler des structures dans l'espace est séduisante. La NASA a financé certains efforts, notamment une mission avec Redwire qui a imprimé en 3D des poutres structurelles dans une chambre à vide en 2023, mais qui n'a jamais décollé. L'exploit d'Orbital Matter, en revanche, a réellement quitté la planète.

Deux des imprimantes de l'entreprise sont conçues pour déployer un panneau solaire flexible, mais une anomalie a provoqué la défaillance d'une imprimante. Néanmoins, la poutre créée avec succès a déployé le panneau solaire et constitue une preuve de concept importante. Les efforts précédents d'impression 3D en microgravité étaient confinés à l'environnement pressurisé de la Station spatiale internationale. « C'est pourquoi nous avons mis autant d'imprimantes sur ce seul satellite. Nous avons préféré apprendre en orbite et adapter le logiciel au besoin plutôt que de perdre des années à tester toutes les possibilités au sol », a déclaré Robert Ihnatisin, directeur technique d'Orbital Matter, à TechCrunch.

La longueur de la poutre est limitée par la quantité de résine à bord, mais les ingénieurs estiment que des poutres de 100 mètres sont réalisables. À titre de comparaison, les satellites Starlink V2 de SpaceX - parmi les satellites produits en série les plus puissants en orbite - utilisent des panneaux solaires de 20 mètres de long. Orbital Matter a été cofondée en 2022 par Ihnatisin, qui a travaillé auparavant chez l'entreprise d'impression 3D FormLabs, et Stojek, et a levé un tour de financement d'amorçage de 3 millions de dollars.

Aujourd'hui, Orbital Matter travaille sur une autre mission de démonstration, prévue pour un lancement en 2028, qui testera une version plus grande de son imprimante sur un satellite plus gros. L'entreprise espère déployer ainsi un panneau solaire générant 5 kW de puissance - un « tremplin » vers des déploiements plus importants de plus de 100 kW par aile d'ici 2030. L'entreprise collabore également avec des constructeurs de satellites qui envisagent d'intégrer son système PADS (système de déploiement assisté par imprimante) dans leurs engins spatiaux pour étendre les panneaux solaires, les antennes ou d'autres composants. Parce que pourquoi plier quand on peut imprimer ?