DIYプロジェクトが宇宙規模に飛び出したかのような話だ。ドイツのスタートアップOrbital Matterは、独自のプラスチック材料を使って、真空の宇宙空間で長さ50cmの剛性ビームの3Dプリントに成功した。同社の小型衛星「Replicator 2」は今年の夏、SpaceXのライドシェアミッションで打ち上げられ、4台の3Dプリンターを搭載していた。各プリンターは紫外線で硬化する樹脂のコイルを押し出し——同社はこれをセメントと水に例える——剛性のある円筒形ビームを作り出す。幹部はこれを、軌道上を自由飛行する宇宙機としては初の快挙であり、宇宙で大型構造物を建造するための一歩だと評している。

なぜこれが重要か？ 将来の宇宙機——特に軌道データセンターとして構想されているもの——は、より多くの電力を生成し、より多くの熱を虚空に放射するために、より大型になる必要がある。しかし、ロケットのフェアリングの狭い空間に収めなければならない。宇宙機が軌道上で自らの構造物を建造できれば、電力と放熱の頭痛の種はずっと解決しやすくなる。「Replicator 2は、ミッションが要求するサイズで、宇宙でアレイを簡単に建造できるという最初の証明だ」と、Orbital MatterのCEO兼共同創業者Jakub Stojekは語った。同社は欧州宇宙機関（ESA）と、欧州有数の衛星メーカーであるThales Aleniaと提携しており、両社がReplicator 2に協力した。

今日の大型宇宙構造物は本質的に折り紙プロジェクトだ——太陽電池アレイや望遠鏡の鏡は折りたたまれ、軌道上で展開される。これは厄介な工学であり、だからこそ宇宙で構造物を製造・組み立てるアイデアが魅力的なのだ。NASAはいくつかの取り組みに資金を提供してきた。特にRedwireとのミッションでは2023年に真空チャンバー内で構造ビームを3Dプリントしたが、結局打ち上げには至らなかった。対照的に、Orbital Matterの成果は実際に地球を離れた。

同社のプリンターのうち2台は柔軟な太陽電池アレイを展開する設計だが、異常により1台のプリンターが故障した。それでも、無事に作られたブームは太陽電池アレイを展開し、重要な概念実証となった。これまでの微小重力下での3Dプリントは、国際宇宙ステーションの与圧環境内に限られていた。「だからこそ、この単一衛星にこれほど多くのプリンターを搭載したのです。あらゆる可能性を地上で何年もかけてテストするよりも、軌道上で学び、必要に応じてソフトウェアを適応させる方を選びました」と、Orbital MatterのCTO Robert IhnatisinはTechCrunchに語った。

ブームの長さは搭載された樹脂の量によって制限されるが、エンジニアは100メートルのブームも実現可能だと考えている。比較すると、SpaceXのStarlink V2衛星——軌道上で最も強力な量産衛星の一つ——は20メートルの太陽電池アレイを使用している。Orbital Matterは2022年、以前3Dプリンティング企業FormLabsで働いていたIhnatisinとStojekによって共同創業され、300万ドルのシードラウンドを調達している。

現在、Orbital Matterは2028年打ち上げ予定の別の実証ミッションに取り組んでおり、より大型の衛星でプリンターの大型版をテストする。同社はこれにより5kWの電力を生成する太陽電池アレイを展開することを目指しており、2030年までに翼あたり100kW以上の大規模展開への「踏み石」と位置づけている。同社はまた、自社のPADS（プリンター支援展開システム）を宇宙機に組み込んで太陽電池パネル、アンテナ、その他の部品を延長することを検討している衛星メーカーとも協力している。折りたためるなら、プリントすればいいのだから。