Берлінський стартап Orbital Matter заявив, що вперше надрукував жорстку балку на 3D-принтері у відкритому космосі. Досі такі пристрої в космосі працювали лише всередині герметичних модулів Міжнародної космічної станції. Балку виготовили на борту невеликого супутника і за її допомогою частково розгорнули сонячну панель цього апарата. Компанія вважає результат доказом, що великі елементи апаратів можна будувати прямо на орбіті.
Друк у вакуумі
Супутник Replicator 2 масою близько 13 кілограмів запустили 7 липня 2026 року ракетою Falcon 9 у межах місії Transporter-17, як ідеться в релізі Orbital Matter. На борту стояли чотири незалежні принтери. У кожному рідку смолу видавлюють витками, а ультрафіолетове випромінювання запускає в ній реакцію, що перетворює її на твердий полімер. Так шар за шаром виростає жорстка циліндрична балка.
На МКС принтери працюють у герметичному модулі з повітрям і стабільною температурою. У відкритому космосі з незатверділої смоли можуть випаровуватися леткі речовини, а різкі перепади температур змінюють її в’язкість і заважають шарам зчепитися.
Цього разу чотири принтери на супутнику мали різні завдання. Два повинні були надрукувати балки, щоб висунути сонячну панель, а ще два мали розгорнути антену і камеру.
Один із двох принтерів для панелі вийшов з ладу через аномалію, тож лишився тільки другий. Його перша спроба в серпні не вдалася, бо між шарами смоли лишалися проміжки і балка не вийшла цілісною. Інженери оновили програмне забезпечення, і друга спроба вдалася. Нова балка вийшла завдовжки 32,5 сантиметра, трохи довшою за шкільну лінійку, і за її допомогою сонячну панель розгорнули частково. Про роботу принтерів для антени і камери компанія поки не повідомляла.
Співзасновник і технічний директор компанії Роберт Ігнатісін пояснив, чому принтерів поставили так багато. Команда вирішила вчитися на орбіті й виправляти програми по ходу, а не роками перевіряти кожен варіант на Землі.
Тісний обтічник
Навіщо взагалі друкувати конструкції в космосі? Майбутнім апаратам, зокрема орбітальним центрам обробки даних, знадобиться більше електроенергії і більші радіатори, для охолодження. А вміститися вони все одно мусять в обтічник, тобто захисний кожух на верхівці ракети.
Сьогодні великі сонячні панелі й дзеркала телескопів складають, як орігамі, і розгортають уже на орбіті. Співзасновник і генеральний директор компанії Якуб Стойек сказав виданню TechCrunch: «Replicator 2 став першим доказом, що сонячну батарею можна просто збудувати в космосі такого розміру, якого потребує місія». Над Replicator 2 стартап працював разом із Thales Alenia Space, а з ESA має ширше партнерство.
Першу деталь на МКС надрукували ще 2014 року на принтері компанії Made In Space, яку згодом придбала Redwire. 2023 року Redwire за кошти NASA виготовляла балки у вакуумній камері на Землі, але апарат для такого друку на орбіті так і не запустили.
Від сантиметрів до метрів
Довжину балки обмежує лише кількість смоли на борту, і інженери вважають реальною позначку в 100 метрів. Сонячні панелі супутників Starlink V2 мають 20 метрів. Стометрова балка була б майже втричі довшою за одне крило сонячних батарей МКС, що сягає близько 35 метрів.
Наступну демонстрацію компанія проведе 2028 року з болгарським виробником супутників EnduroSat, повідомляє Payload. На більшому супутнику встановлять збільшені принтери, щоб розгорнути панель потужністю 5 кіловатів. До 2030 року стартап розраховує на понад 100 кіловатів з одного крила.
Систему розгортання за допомогою принтера (PADS) вже розглядають кілька виробників супутників для висування панелей, антен та інших елементів. Поки результати Replicator 2 відомі лише зі слів самої компанії, тож показати, чи витримає технологія перехід від сантиметрів до метрів, доведеться місії 2028 року.
