В событии, которое звучит как межзвёздный DIY-проект, немецкий стартап Orbital Matter успешно напечатал на 3D-принтере жёсткую балку длиной полметра в вакууме космоса, используя специальный пластиковый материал. Малый спутник компании Replicator 2, запущенный этим летом в рамках миссии SpaceX rideshare, нёс на борту четыре своих 3D-принтера. Каждый принтер выдавливает катушки смолы, отверждаемой ультрафиолетовым светом — процесс, который компания сравнивает с цементом и водой — чтобы создать жёсткую цилиндрическую балку. Руководители называют это первым случаем для свободно летающего космического аппарата на орбите и шагом к строительству крупных конструкций в космосе.

Почему это важно? Потому что будущие космические аппараты — особенно те, что задуманы как орбитальные центры обработки данных — должны быть больше, чтобы генерировать больше электроэнергии и излучать больше тепла в пустоту. Но им всё ещё нужно втиснуться в тесные пределы головного обтекателя ракеты. Если космические аппараты смогут строить свои собственные конструкции на орбите, эти головные боли с энергоснабжением и рассеиванием тепла станут решаться гораздо проще. «Replicator 2 — первое доказательство того, что мы можем просто построить массив в космосе, любого размера, который требует миссия», — сказал Якуб Стоек, генеральный директор и соучредитель Orbital Matter. Компания сотрудничает с Европейским космическим агентством и Thales Alenia, ведущим европейским производителем спутников, которые участвовали в создании Replicator 2.

Сегодняшние крупные космические конструкции — по сути, проекты оригами: солнечные батареи или зеркала телескопов складываются, а затем разворачиваются на орбите. Это сложная инженерия, поэтому идея производства и сборки конструкций в космосе привлекательна. NASA финансировало некоторые усилия, в частности миссию с Redwire, которая в 2023 году напечатала на 3D-принтере структурные балки в вакуумной камере, но так и не поднялась в воздух. Достижение Orbital Matter, напротив, действительно покинуло планету.

Два принтера компании предназначены для развёртывания гибкой солнечной батареи, но аномалия привела к отказу одного принтера. Тем не менее успешно созданная штанга развернула солнечную батарею и служит важным доказательством концепции. Предыдущие попытки 3D-печати в микрогравитации ограничивались герметичной средой Международной космической станции. «Вот почему мы установили так много принтеров на этот единственный спутник. Мы предпочли учиться на орбите и адаптировать программное обеспечение по мере необходимости, а не тратить годы на тестирование каждой возможности на Земле», — сказал TechCrunch технический директор Orbital Matter Роберт Игнатишин.

Длина штанги ограничена количеством смолы на борту, но инженеры считают, что 100-метровые штанги возможны. Для сравнения: спутники Starlink V2 от SpaceX — одни из самых мощных серийных спутников на орбите — используют солнечные батареи длиной 20 метров. Orbital Matter была соучреждена в 2022 году Игнатишиным, ранее работавшим в компании по 3D-печати FormLabs, и Стоеком, и привлекла 3 миллиона долларов посевного финансирования.

Сейчас Orbital Matter работает над ещё одной демонстрационной миссией, запланированной к запуску в 2028 году, которая испытает более крупную версию своего принтера на большем спутнике. Компания надеется, что это позволит развернуть солнечную батарею мощностью 5 кВт — «ступенька» к более крупным развёртываниям мощностью 100+ кВт на крыло к 2030 году. Компания также сотрудничает с производителями спутников, рассматривающими возможность включения её PADS (системы развёртывания с помощью принтера) в свои космические аппараты для выдвижения солнечных панелей, антенн или других компонентов. Потому что зачем складывать, если можно напечатать?