2829
Німецький стартап Orbital Matter вперше надрукував у відкритому космосі жорстку балку довжиною близько пів метра, використавши спеціальний пластиковий матеріал. За словами керівництва компанії, це перший подібний результат для вільно літаючого супутника на орбіті та важливий крок до збирання великих конструкцій у космосі. Про експеримент детально розповів ресурс TechCrunch.
Як працює супутник Replicator 2
Супутник Orbital Matter під назвою Replicator 2 був запущений цього літа в межах спільного польоту на ракеті SpaceX. На борту апарата розмістили чотири 3D-принтери компанії.
Кожен із цих принтерів здатен створювати жорстку циліндричну балку, екструдувавши спіралі смоли, які потім затверджуються ультрафіолетовим випромінюванням. У компанії порівнюють цей процес із змішуванням цементу та води: окремі компоненти стають міцною конструкцією вже після затвердіння.
Навіщо друкувати конструкції прямо на орбіті
Розробка Orbital Matter пов’язана з тим, що майбутнім космічним апаратам знадобляться значно більші конструкції. Вони мають генерувати більше електроенергії та ефективніше відводити тепло у вакуумі, особливо якщо йдеться про орбітальні дата-центри.
Водночас усі ці системи мають уміщуватися в обмежений об’єм головного обтічника ракети. Якщо ж супутники зможуть самостійно будувати свої конструкції вже на орбіті, завдання з енергоживлення та тепловідведення може стати значно простішим.
«Replicator 2 — це перший доказ того, що ми можемо просто будувати масив у космосі, будь-якого розміру, якого потребує місія», — сказав співзасновник і CEO Orbital Matter Якуб Стоєк (Jakub Stojek).
Компанія співпрацює з Європейським космічним агентством та виробником супутників Thales Alenia, з яким і розробляла Replicator 2.
Від «орігамі» до друку в космосі
Сьогодні великі космічні конструкції — це фактично проєкти-«орігамі»: гігантські сонячні батареї чи дзеркала телескопів складають і щільно пакують, а вже на орбіті розгортають. Це складне інженерне завдання, тому ідея виготовляти та збирати такі елементи безпосередньо в космосі виглядає привабливою.
NASA вже підтримувало подібні підходи. Зокрема, у 2023 році місія з компанією Redwire 3D-друкувала конструкційні балки у вакуумній камері на Землі, але до запуску в космос так і не дійшла.
Раніше експерименти з 3D-друком у мікрогравітації обмежувалися герметичним середовищем Міжнародної космічної станції. Orbital Matter вперше перенесла цей процес у справжній космічний вакуум на борту автономного супутника.
Результати місії та технічні обмеження
Два з чотирьох принтерів Orbital Matter призначалися для розгортання гнучкої сонячної панелі. Через аномалію один із них вийшов з ладу. Попри це, надрукована балка змогла успішно розгорнути сонячний масив, що стало важливим підтвердженням працездатності концепції.
Технічний директор Orbital Matter Роберт Ігнатісін (Robert Ihnatisin) пояснив, що компанія свідомо встановила стільки принтерів на один супутник. За його словами, інженери воліли вчитися безпосередньо на орбіті й адаптувати програмне забезпечення в реальних умовах, а не витрачати роки на випробування всіх можливих сценаріїв на Землі.
Довжина надрукованої балки наразі обмежена запасом смоли на борту супутника. Інженери Orbital Matter вважають, що технічно можливо створювати балки довжиною до 100 метрів. Для порівняння, сонячні панелі супутників Starlink V2 від SpaceX, одних із найпотужніших серійних апаратів на орбіті, мають довжину близько 20 метрів.
Плани до 2030 року
Orbital Matter заснували у 2022 році Роберт Ігнатісін, який раніше працював у компанії FormLabs, що спеціалізується на 3D-друку, та Якуб Стоєк. Стартап уже залучив посівні інвестиції обсягом 3 мільйони доларів.
Зараз компанія готує наступну демонстраційну місію, запуск якої заплановано на 2028 рік. У ній випробують більшу версію принтера на масивнішому супутнику. Очікується, що він розгорне сонячну панель, здатну генерувати близько 5 кВт електроенергії.
У Orbital Matter називають цю місію «перехідним етапом» до ще масштабніших систем — до 2030 року компанія розраховує вийти на розгортання масивів потужністю понад 100 кВт на одне крило.
Паралельно стартап співпрацює з виробниками супутників, які розглядають можливість інтегрувати його систему PADS (printer-assisted deployment system, система розгортання з допомогою принтера) у свої апарати. Такі принтери можуть використовуватися для висування сонячних панелей, антен чи інших великих елементів без необхідності складних механізмів складання.
Супутник Orbital Matter надрукував жорстку балку у вакуумі космосу з’явилася спочатку на Цікавості.
