I en utveckling som låter som ett gör-det-själv-projekt som fått interstellära proportioner har den tyska startupen Orbital Matter framgångsrikt 3D-printat en halvmeter lång stel balk i rymdens vakuum med ett specialtillverkat plastmaterial. Företagets lilla satellit Replicator 2, som sköts upp med en SpaceX rideshare-mission i somras, hade fyra av sina 3D-skrivare ombord. Varje skrivare extruderar rullar av harts som härdas av ultraviolett ljus – en process som företaget liknar vid cement och vatten – för att skapa en stel, cylindrisk balk. Ledningen kallar det en första för ett fritt flygande rymdfarkost i omloppsbana, och ett steg mot att bygga stora strukturer i rymden.

Varför spelar det här roll? Därför att framtida rymdfarkoster – särskilt de som tänks som orbitala datacenter – kommer att behöva vara större för att generera mer elektrisk kraft och avge mer värme i tomrummet. Men de måste fortfarande klämma sig in i de trånga utrymmena i en raketens fairing. Om rymdfarkoster kan bygga sina egna strukturer i omloppsbana blir de där huvudvärkena kring kraft och värmeavledning mycket lättare att lösa. "Replicator 2 är det första beviset på att vi helt enkelt kan bygga arrayen i rymden, i vilken storlek uppdraget än kräver", säger Jakub Stojek, vd och medgrundare av Orbital Matter. Företaget samarbetar med Europeiska rymdorganisationen och Thales Alenia, en ledande europeisk satellitbyggare, som medverkade i Replicator 2.

Dagens stora rymdstrukturer är i princip origamiprojekt – solpaneler eller teleskopspeglar viks ihop och vecklas sedan ut i omloppsbana. Det är knepig ingenjörskonst, vilket är anledningen till att idén att tillverka och montera strukturer i rymden är lockande. NASA har finansierat några insatser, bland annat ett uppdrag med Redwire som 3D-printade strukturbalkar i en vakuumkammare 2023 men aldrig kom upp i luften. Orbital Matters bedrift lämnade däremot faktiskt planeten.

Två av företagets skrivare är designade för att veckla ut en flexibel solpanel, men en anomali gjorde att en skrivare misslyckades. Ändå vecklade den framgångsrikt skapade bommen ut solpanelen och fungerar som ett viktigt konceptbevis. Tidigare 3D-printningsförsök i mikrogravitation har varit begränsade till den trycksatta miljön på Internationella rymdstationen. "Det är därför vi satte så många skrivare på den här enda satelliten. Vi föredrog att lära oss i omloppsbana och anpassa mjukvaran efter behov snarare än att slösa bort år på att testa varje möjlighet på marken", sade Orbital Matters teknikchef Robert Ihnatisin till TechCrunch.

Bommens längd begränsas av mängden harts ombord, men ingenjörerna tror att 100-metersbommar är genomförbara. Som jämförelse använder SpaceX Starlink V2-satelliter – bland de mest kraftfulla massproducerade satelliterna i omloppsbana – solpaneler som är 20 meter långa. Orbital Matter grundades 2022 av Ihnatisin, som tidigare arbetat på 3D-printföretaget FormLabs, och Stojek, och har tagit in en såddrunda på 3 miljoner dollar.

Nu arbetar Orbital Matter med ett annat demonstrationsuppdrag, planerat att skjutas upp 2028, som ska testa en större version av sin skrivare på en större satellit. Företaget hoppas att detta ska veckla ut en solpanel som genererar 5 kW effekt – en "språngbräda" mot större utplaceringar på 100+ kW per vinge till 2030. Företaget samarbetar också med satellitbyggare som överväger att integrera deras PADS (printer-assisted deployment system) i sina rymdfarkoster för att förlänga solpaneler, antenner eller andra komponenter. För varför vika när man kan printa?