德国初创公司Orbital Matter成功在太空真空中使用定制塑料材料3D打印了一根半米长的刚性横梁，这一进展听起来像是DIY项目冲出了地球。该公司的小型卫星Replicator 2于今年夏天搭乘SpaceX的拼车任务发射升空，机上携带了四台3D打印机。每台打印机挤出由紫外线固化的树脂线圈——该公司将其比作水泥和水——来制造刚性圆柱形横梁。高管们称这是自由飞行航天器在轨道的首次，也是迈向在太空建造大型结构的一步。

这为什么重要？因为未来的航天器——尤其是那些被设想为轨道数据中心的结构——需要更大，以产生更多电力并向虚空辐射更多热量。但它们仍然必须挤进火箭整流罩的狭窄空间。如果航天器能够在轨道上建造自己的结构，那么这些电力和散热难题就会容易解决得多。“Replicator 2首次证明，我们可以直接在太空建造阵列，尺寸随任务需求而定，”Orbital Matter首席执行官兼联合创始人Jakub Stojek表示。该公司正与欧洲航天局和欧洲领先卫星制造商Thales Alenia合作，后者参与了Replicator 2的协作。

当今的大型太空结构本质上是折纸项目——太阳能阵列或望远镜镜片被折叠起来，然后在轨道上展开。这是棘手的工程，这就是为什么在太空制造和组装结构的想法具有吸引力。NASA资助了一些努力，特别是2023年与Redwire合作的一项任务，在真空室中3D打印结构梁，但从未离开地面。相比之下，Orbital Matter的成就真正离开了地球。

该公司的两台打印机设计用于部署柔性太阳能阵列，但一次异常导致一台打印机故障。尽管如此，成功创建的横梁部署了太阳能阵列，并作为重要的概念验证。此前在微重力下的3D打印努力仅限于国际空间站的加压环境。“这就是为什么我们在这颗单一卫星上放了这么多打印机。我们更愿意在轨道上学习并根据需要调整软件，而不是在地面上浪费数年测试每一种可能性，”Orbital Matter首席技术官Robert Ihnatisin告诉TechCrunch。

横梁的长度受限于机上树脂量，但工程师认为100米横梁是可行的。相比之下，SpaceX的Starlink V2卫星——轨道上最强大的量产卫星之一——使用的太阳能阵列长20米。Orbital Matter由曾任职于3D打印公司FormLabs的Ihnatisin和Stojek于2022年共同创立，并已筹集300万美元种子轮资金。

现在，Orbital Matter正在筹备另一次演示任务，计划于2028年发射，将在更大的卫星上测试其打印机的更大版本。该公司希望这将部署一个产生5千瓦功率的太阳能阵列——这是到2030年每翼部署100+千瓦的“垫脚石”。该公司还与卫星制造商合作，考虑将其PADS（打印机辅助部署系统）集成到航天器中，以扩展太阳能板、天线或其他组件。因为能打印，何必折叠？